[实用新型]管件分离筒-阻尼挤压装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管件的挤压成形装置，特别涉及一种主要用于核电等领域的针对外壁上具有凸台的、曲线母线的重型管件的管件分离筒-阻尼挤压装置。

背景技术

所谓管件是指：L≥(3～15)D的结构件，L为结构件的长度，D为结构件的截面尺度。如管件的母线为直线，可采用现有挤压工艺，将坯料通过模口挤压成形，其中包括正挤压(如图1)和反挤压(如图2)成形。无论是正挤压还是反挤压成形，由于金属是通过模口连续挤压成形，挤压过程中，模口尺寸并无改变，因而挤出件的母线必然是直线，这是工程上常用的挤压方法。该挤压方法要求将所有材料尽量挤出模口，如全部材料均挤出模口，为无压余挤压；否则需切除压余。此类通过挤压模的模口而成形的常规挤压方法对具有曲线母线的管件则是无能为力。

目前，国内均采用传统的自由锻工艺制造具有曲线母线的结构的管件，如具有凸台直径达四英寸以上的核电一回路主管道的成形制造。该工艺先制造主管道粗大的锻坯，然后再切削加工成形，其材料利用率仅为10～12％.重达100～70吨锻件，经切削加工，才制造一根10吨重的主管道，材料浪费巨大。制造周期长也是个大问题，一根主管道需半年的制造工期，此种状态严重制约了我国核电的发展。此外，这种传统工艺加工的成形球应力很小，仅80MPa，难于保证了主管道坯件中的裂纹充分焊合。

发明内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种管件分离筒-阻尼挤压装置，使用该装置可完成外壁上具有凸台的，母线为曲线的重型管件的成形挤压制造，制造周期短，材料利用率高，内部质量好。

所谓管件分离筒-阻尼挤压是指一种挤压筒内的挤压过程，特指在具有曲线母线(非直线母线)的管件(即L≥(3-15)D)在型腔内的闭式挤压过程，而且在逆着被挤金属流动方向施加阻尼，以大大提高成形的球应力。由于成形的管件的母线为曲线，无法直接从挤压筒中推出，必需将挤压筒设计成可分离式结构，拆分挤压筒而取出成形的管件，这就是分离筒-阻尼挤压的内涵。

本实用新型所采用的技术方案是：一种管件分离筒-阻尼挤压装置，包括挤压筒、挤压轴和挤压芯轴；其中挤压筒包括至少两个沿母线剖分的且轴向侧壁相互贴合的可分离式芯筒子件、承载筒体、加热元件、隔热板和钢丝层，各芯筒子件的轴向侧壁相互贴合，组合形成中空截头圆锥，即其外壁为锥面，内壁为柱面或锥面或由任意曲率之母线形成的空间曲面，若干预热孔设置在各芯筒子件上，加热元件固设于该预热孔内，承载筒体圆周侧壁上固设有若干隔热板，承载筒体内壁为与各芯筒子件组合形成中空截头圆锥面配合的锥面；承载筒体外壁上紧密缠绕设有钢丝层，挤压轴和挤压芯轴均轴向插置于挤压筒内，挤压轴与挤压芯轴至少一个轴向可运动，即挤压过程中，挤压轴和挤压芯轴至少一个进行轴向运动，完成挤压过程，即可以一个运动，另一个固定，也可以两个均运动；

高温的被挤压材料置于挤压筒的端部或中部或近中部，挤压芯轴或挤压轴施压运动，对材料进行闭式挤压，材料在挤压轴和挤压芯轴的作用下被挤压成形，其内径通过控制挤压芯轴直径来控制，其外径和外壁凸台通过充满芯筒子件内壁上的管状型腔(母线可以是曲线)而得到控制；材料也可以被挤压轴正反方向挤压(或正、反挤结合方式)而形成管形件，材料成形后，将芯筒子件从承载筒体内退出，芯筒子件退出后便可分开，这样就可将管形件顺利的取出来。

作为本实用新型的进一步改进，各芯筒子件形成的筒体内壁的母线为非直线，材料充满此种复杂的含有非直线母线的筒型腔体而成形为曲线母线的管件。

作为本实用新型的进一步改进，所述芯筒子件个数为2～4个。

作为本实用新型的进一步改进，所述承载筒体内侧壁上的隔热板为具有设定抗压强度的陶瓷板。

作为本实用新型的进一步改进，所述隔热板固设于承载筒体内壁上。

作为本实用新型的进一步改进，所述隔热板固设于承载筒体外侧壁上。

作为本实用新型的进一步改进，所述挤压芯轴外侧壁上设有至少一个环状外凸的阻尼节，阻尼节会产生逆着材料运动方向的阻尼，保证管形件成形质量，在许多情况下，不加任何阻尼，靠金属材料与挤压筒、挤压芯轴间的摩擦力，已经可以很好成形；但对一些十分复杂的管形件外侧壁上具有多凸台的情况，会由于塑性流动速度分布的不均匀性等原因而产生成形拉应力，以及局部填充不满的现象，此时须在逆材料运动方向施加阻尼，挤压芯轴外侧的阻尼节就会产生逆材料运动方向的阻尼，保证管形件成形质量。

作为本实用新型的进一步改进，所述挤压轴外侧壁上设有至少一个环状外凸的阻尼节。