[发明专利]中大口径管材联合成形工艺及成形装置

权利要求书

1.一种中大口径管材的联合成形工艺，应用于管材(7)外径范围在400～900mm的中大口径钢管的成形加工，其特征是：具有如下步骤：

(1)、备料：按技术要求下料制备待成型加工的管材(7)，将管材(7)矫正平整处理后吊运至料台上；

(2)、将管材(7)从料台上传送到位于推料机(1)与拉拔机(2)之间的受料槽，并调整好其成形加工的中心线；

(3)、预热：将扩径杆(3)的推杆(3-1)从管材(7)一端向推料机(1)方向穿进管材(7)内孔，推料机(1)推动管材(7)移动，感应加热器(5)对管材(7)加热至780～820℃；

(4)、内扩径成形：推料机(1)继续推动管材(7)移动，扩径头(3-2)对加热后的尚有余热的管材(7)内孔进行温扩成形，其扩径率为35％～45％；

(5)、轧制成形：内扩径成形后的管材(7)由推料机(1)推动继续前移，管材(7)通过轧拔机上的三套依次排列的轧拔装置(4)，此时扩径杆(3)的芯棒(3-3)支撑在已扩径后的管材(7)内孔部分，并且芯棒(3-3)与管材(7)内孔具有一定的间隙，每套轧拔装置(4)上周向均布的环形辊(4-1)配合芯棒(3-3)对管材(7)进行减径减壁成形处理，减径减壁处理时的变形量为5～15％；

(6)、冷缩处理：扩径、减径减壁成形处理好的管材(7)前端部由安装在轧拔装置(4)后端的冷却器(6)以喷雾方式对其进行快速冷却至80℃以下；

(7)、拉拔成形：拉拔机(2)上的卡头夹住冷却后的管材(7)前端部，推料机(2)停止运动，拉拔机(2)拉动管材(7)移动，按前述方式完成余下管材(7)的扩径、减径减壁成形加工，拉拔机(2)的拉拔速度稍大于推料机(1)的推进速度；

(8)、精整处理：对全部完成扩径、减径减壁成形处理的管材(7)进行矫直精整处理，检测完毕包装入库。

2.根据权利要求1所述的中大口径管材的联合成形工艺，其特征是：所述的扩径头(3-2)对管材(7)内孔进行温扩成形的扩径率为40％。

3.根据权利要求1所述的中大口径管材的联合成形工艺，其特征是：所述的轧拔装置(4)对管材(7)减径减壁处理时管材(7)的变形量为7％。

4.一种用于权利要求1所述成形工艺的成形装置，用于管材(7)的成形加工，包括相距设置的推动成形前的管材(7)移动的推料机(1)、拉动成形后的管材(7)移动的拉拔机(2)，其特征是：所述的推料机(1)与拉拔机(2)之间设有伸进管材(7)内的扩径杆(3)，所述的扩径杆(3)具有一体结构依次相连的推杆(3-1)、对管材(7)内孔进行扩径的扩径头(3-2)以及间隙支撑于扩径后管材(7)内孔的芯棒(3-3)，位于芯棒(3-3)所在位置的管材(7)外周设有轧拔机，所述的轧拔机具有三套在芯棒(3-3)长度上均分的轧拔装置(4)，所述的轧拔装置(4)具有三个周向均布、外端面压紧贴合在管材(7)外表面且旋转面与管材(7)轴线平行的环形辊(4-1)，近扩径头(3-2)侧设有对未扩径的管体(7)外周加热的感应加热器(5)，轧拔机后设有对成形后管材(7)进行冷却处理的冷却器(6)。

5.根据权利要求4所述的成形装置，其特征是：所述的芯棒(3-3)为具有1～3度反锥角的锥体，锥体的大端与扩径头(3-2)相连。

6.根据权利要求4所述的成形装置，其特征是：所述的环形辊(4-1)外周面具有沿轴线方向贴合于管材(7)表面的内凹弧(4-2)，所述内凹弧(4-2)的弧顶边彼此相接构成圆形，三套轧拔装置(4)上环形辊(4-1)的内凹弧(4-2)所构成的圆形的直径依次缩小。

7.根据权利要求5所述的成形装置，其特征是：所述的三套轧拔装置(4)上的环形辊(4-1)的布置为后一套相对于前一套依次错位60°。

8.根据权利要求4所述的成形装置，其特征是：所述的轧拔装置(4)还具有基座(4-3)，基座(4-3)上设有周向三等分均布的托架(4-4)，所述的环形辊(4-1)转动设在托架(4-4)上。