[发明专利]薄壁等（小）半径弯头二次成型装置及其二次成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄壁等(小)半径弯头二次成型装置及其二次成型方法，特别涉及一种采用压弯装置和整形装置的薄壁等(小)半径弯头二次成型装置及其二次成型方法，属于机械加工技术领域。 

背景技术

薄壁等(小)半径弯头是指弯头壁厚与弯头外半径的比值在0.025～0.05范围内，且弯头的弯曲半径与弯头外半径的比值小于或等于1的弯头，薄壁等(小)半径弯头是核电厂常规岛中最常用的管件，该产品的制造在国内正处于研发试制阶段，是弯头国产化制造中的难点问题。目前，对薄壁等(小)半径弯头的制造主要采用推制机和推制方法，即将弯头坯料装到推制机的芯杆上，推制过程中利用中频感应加热圈对弯头坯料进行加热后成型。虽然用推制机和推制方法生产薄壁等(小)半径弯头具有一定的效率，但推制机和推制方法会使弯头坯料在推制过程中发生不理想的弯曲变形和直径扩张，推制后的弯头金属微观组织结构较最初选定的弯头坯料会发生很大的改变，使弯头的力学性有明显变化，导致弯头出现塌陷和褶皱等问题，无法满足核工业对弯头的高质量要求。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种采用压弯装置对弯头坯料进行一次弯曲和采用整形装置将一次弯曲后的弯头坯料进行二次弯曲和回缩的薄壁等(小)半径弯头二次成型装置及其二次成型方法。薄壁等(小)半径弯头二次成型装置包括由压弯下模具4、压弯上模具2、压力机工作台5、压力机滑块1、压弯端部支撑3、压弯内胎6和压弯键块7组成的压弯装置，由整形下模具15、整形上模具13、整形端部支撑14、整形内胎16、整形键块17和挡块18组成的整形装置；薄壁等(小)半径弯头二次成型方法包括弯头坯料的准备、通过压弯装置对弯头坯料8进行一次弯曲和通过整形装置将一次弯曲后的弯头坯料8进行二次弯曲和回缩等步骤。该装置及方法用以解决采用推制机进行推制的薄壁等(小)半径弯头出现塌陷和褶皱等问题，提高弯头的金属微观组织结构力学性能。 

本发明的工作原理是：根据“金属的组织稳定性”理论，弯头在高温状态长期应力作用下，特别是直径扩张所产生的拉应力作用下，会引起内部组织结构中原子扩散过程的加速，主要影响因素表现在珠光体球化、石墨化及合金元素再分配。因此，生产薄壁等(小)半径弯头采用纯压制的二次成型装置和方法较采用推制机和推制方法可以避免弯头在成型过程 中的直径扩张，使得弯头在成型过程中的金相组织和力学性能没有明显变化；同时，在弯头二次回缩的过程中，弯头微观组织的致密性还有略微增加。薄壁等(小)半径弯头二次成型装置包括压弯装置和整形装置，二次成型方法包括弯头坯料的准备、通过压弯装置对弯头坯料8进行一次弯曲和通过整形装置将一次弯曲后的弯头坯料8进行二次弯曲和回缩等步骤。弯头坯料的准备要求弯头坯料8的直径为标准弯头的直径再加上25～30mm，以保证压弯及整形时的金属补偿量需求；将弯头坯料8置于压弯装置的压弯下模具4中，弯头坯料8端部的内孔中插入压弯端部支撑3，压弯内胎6放入弯头坯料8的内孔中并在弯头坯料8的内壁和压弯内胎6之间设置压弯键块7，启动压力机，设置在压力机滑块1上的压弯上模具2向下运动并与压弯下模具4对弯头坯料8进行一次弯曲；一次弯曲后的弯头坯料8置于整形下模具15中，弯头坯料8端部的内孔中插入形端部支撑14，整形内胎16放入弯头坯料8的内孔中并在坯料8内壁和整形内胎16之间设置整形键块17，启动压力机，设置在压力机滑块1上的整形上模具13向下运动并与整形下模具15对弯头坯料8进行二次弯曲和回缩。 

本发明通过下述技术方案予以实现： 

一种薄壁等(小)半径弯头二次成型装置，包括压弯装置和整形装置，所述的压弯装置包括通过螺栓连接设置在压力机工作台5上的压弯下模具4和通过螺栓连接设置在压力机滑块1上的压弯上模具2，弯头坯料8设置在压弯下模具4中，压弯端部支撑3插入弯头坯料8端部的内孔中，压弯内胎6放入弯头坯料8的内孔中并在弯头坯料8的内壁和压弯内胎6之间设置压弯键块7，压弯键块7点焊在压弯内胎6上，压弯端部支撑3与压弯内胎6端部的凸台嵌插连接；所述的整形装置包括通过螺栓连接设置在压力机工作台5上的整形下模具15和通过螺栓连接设置在压力机滑块1上的整形上模具13，经压弯加工后的弯头坯料8设置在整形下模具15中，整形端部支撑14插入弯头坯料8端部的内孔中，整形内胎16放入弯头坯料8的内孔中并在坯料8内壁和整形内胎16之间设置整形键块17，整形键块17点焊在整形内胎16上，整形端部支撑14与压弯内胎16直接接触。