專利名稱：一種銅鎳合金凸緣管件精密成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬加工方法技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種銅鎳合金凸緣管件精密成 型方法。
背景技術(shù)：
銅鎳合金管材及管附件具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、抗海生物污損及其它綜合 性能，是替代紫銅、不銹鋼等使用于海水環(huán)境的理想材料，在國(guó)內(nèi)外造船業(yè)和 海洋工程業(yè)中被大量采用，其中凸緣在銅鎳合金管件中占有很大比重。
目前，國(guó)內(nèi)銅合金管件生產(chǎn)廠家，因受設(shè)備和成本限制，凸緣產(chǎn)品多采用 壓鑄方法生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝比較落后，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。而我所銅鎳合金凸緣產(chǎn)
品采用熱擠壓成型工藝，在成型前使用電爐將坯料加熱至92(TC 105(TC，然 后使用專用模具在液壓機(jī)上擠壓成型。由丁電爐加熱速度慢，坯料需要在電爐 中加熱約三個(gè)小時(shí)，造成坯料氧化嚴(yán)重，氧化皮厚度近lmm。在隨后的模壓成 型時(shí)，為了避免由氧化皮引起的夾雜等缺陷，需要增大坯料的加工余量，加工 余量約為單邊3mm。
由于銅鎳合金凸緣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和特殊的生產(chǎn)工藝所致，使其在生產(chǎn)過(guò)程中 材料損耗很大，原材料利用率較低，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種銅鎳合金凸緣管件精密成型方法，改變 現(xiàn)有簡(jiǎn)單的電爐加熱方式，采用中頻感應(yīng)爐加熱，縮短加熱時(shí)間，減少氧化皮 厚度，同時(shí)重新設(shè)計(jì)成型模具，控制加工余量，使銅鎳合金凸緣的原材料利用
3率在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高10%以上，并大大提高銅鎳合金凸緣產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，降 低生產(chǎn)能耗，較好解決了銅鎳合金凸緣的原材料利用率低、生產(chǎn)效率低的問(wèn)題， 對(duì)造船業(yè)和海洋工程業(yè)相關(guān)技術(shù)水平的進(jìn)一步提高起到促進(jìn)作用。 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
所述的銅鎳合金凸緣管件精密成型方法經(jīng)過(guò)下料一加熱一成型一機(jī)加工四 個(gè)工序，各工序分述如下 I 、下料
將所需規(guī)格銅鎳合金厚壁管料按要求長(zhǎng)度在鋸床上切成管坯，每種規(guī)格對(duì)應(yīng) 一定尺寸作為成型銅鎳合金凸緣管件的管坯；
II、 加熱
將鋸床下好的管坯用中頻感應(yīng)加熱器加熱，中頻感應(yīng)加熱器通過(guò)電源將感應(yīng) 線圈功率調(diào)整在20 100KW，管坯從感應(yīng)器的推料器端持續(xù)放入，由推料器按
1 2件/分鐘的推料頻率推入中頻感應(yīng)器加熱至900 980°C，加熱時(shí)間0. 5 1
分鐘，加熱好的管坯可連續(xù)推出感應(yīng)器；
III、 成型
將上模固定在專用油壓機(jī)的壓桿下端，在專用油壓機(jī)底座上安裝定位環(huán)，在 定位環(huán)內(nèi)先裝入下模和芯桿，將下模通過(guò)外模定位，再將外模通過(guò)壓環(huán)和螺母
固定；下模、外模、芯桿底平面靠緊在底座上端，底座和定位環(huán)通過(guò)T形塊和 螺栓將其聯(lián)接；加熱好的管坯套裝在下模上，上模下行正向擠壓管坯成型，然 后上模上行脫離管坯，頂出桿將管坯和芯桿一起頂出模具，由專用脫料工具把 成型管坯脫離芯桿； W、機(jī)加工
將成型管坯按技術(shù)要求尺寸和表面粗糙度進(jìn)行機(jī)加工，成為滿足技術(shù)要求的 銅鎳合金凸緣管件。
由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性
1、采用本發(fā)明所述工藝制作的銅鎳合金凸緣管件產(chǎn)品達(dá)到了各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)
4的要求，其原材料利用率在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高了 10%以上，達(dá)到了55% 65%。 2、從以前在電爐中緩慢加熱約二小時(shí)縮短至現(xiàn)在的每件0.5 1分鐘，節(jié) 約了大量的待工時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了能源消耗。


圖1是成型銅鎳合金凸緣管件示意圖； 圖2是管坯在中頻感應(yīng)加熱爐示意圖； 圖3是管坯正向擠壓成型示意上述圖中l(wèi)一電源；2—推料器；3—感應(yīng)器；4—感應(yīng)線圈；5—管坯；6 一壓桿；7—上模；8—外模；9一螺母；IO—壓環(huán)；11—定位環(huán)；12—螺栓； 13—T形塊；14_底座；15—芯桿；16—頂出桿；17—下模；18—銅鎳合金凸 緣管件。
具體實(shí)施例方式
如圖1、 2、 3所示本發(fā)明的銅鎳合金凸緣管件精密成型方法經(jīng)過(guò)下料一 加熱一成型一機(jī)加工四個(gè)工序，各工序分述如下
I、 下料
將所需規(guī)格銅鎳合金厚壁管料按要求長(zhǎng)度在鋸床上切成管坯5，每種規(guī)格對(duì) 應(yīng)一定尺寸作為成型銅鎳合金凸緣管件的管坯5;
II、 加熱
將鋸床下好的管坯5用中頻感應(yīng)加熱器3加熱，中頻感應(yīng)加熱器3通過(guò)電源 1將感應(yīng)線圈4功率調(diào)整在20 100KW，管坯5從感應(yīng)器3的推料器2端持續(xù)放 入，由推料器2按1 2件/分鐘的推料頻率推入中頻感應(yīng)器3加熱至900 980°C，加熱時(shí)間0.5 1分鐘，加熱好的管坯5可連續(xù)推出感應(yīng)器3;
III、 成型
將上模7固定在專用油壓機(jī)的壓桿6下端，在專用油壓機(jī)底座14上安裝定
5位環(huán)11，在定位環(huán)11內(nèi)先裝入下模17和芯桿15，將下模17通過(guò)外模8定位， 再將外模8通過(guò)壓環(huán)10和螺母9固定；下模17、外模8、芯桿15底平面靠緊 在底座14上端，底座14和定位環(huán)11通過(guò)T形塊13和螺栓12將其聯(lián)接；加熱 好的管坯5套裝在下模17上，上模7下行正向擠壓管坯5成型，然后上模7上 行脫離管坯5，頂出桿16將管坯5和芯桿15 —起頂出模具，由專用脫料工具 把成型管坯5脫離芯桿15; IV、機(jī)加工
將成型管坯按技術(shù)要求尺寸和表面粗糙度進(jìn)行機(jī)加工，成為滿足技術(shù)要求 的銅鎳合金凸緣管件18。
實(shí)施例1: 制作DN50規(guī)格的B10銅鎳合金凸緣管件精密成型方法
按DN50規(guī)格要求長(zhǎng)度在鋸床上切成管坯，將中頻感應(yīng)加熱器通過(guò)電源將感 應(yīng)線圈功率調(diào)整在30KW，推料頻率l件/30秒，管坯在中頻爐感應(yīng)器的推料器 端連續(xù)放入，由感應(yīng)器加熱至卯(TC 980'C，以1件/30秒的頻率推出，加熱 好的管坯裝在315T油壓機(jī)下模上，將上模固定在油壓機(jī)的壓桿下端，在油壓機(jī) 底座上安裝定位環(huán)，在定位環(huán)內(nèi)先裝入下模和芯衧，將下模通過(guò)外模定位，再 將外模通過(guò)壓環(huán)和螺母同定；下模、外模、芯桿底平面靠緊在底座上端，底座 和定位環(huán)通過(guò)T形塊和螺栓將其聯(lián)接；加熱好的管坯套裝在下模上，上模下行 正向擠壓管坯成型，然后上模上行脫離管坯，頂出桿將管坯和芯桿一起頂出模 具，由專用脫料工具把成型管坯脫離芯桿。將成型管坯按技術(shù)要求尺寸和表面 粗糙度進(jìn)行機(jī)加工，成為滿足技術(shù)要求的銅鎳合金凸緣管件。利用本發(fā)明的方 法加工DN50凸緣單件管坯重量從以前的0. 93KG減為現(xiàn)在的0. 76KG，材料利用 率提高了 10.6%，管坯加熱時(shí)間從以前在電爐中緩慢加熱約三小時(shí)縮短至現(xiàn)在 的每件0.5分鐘。
實(shí)施例2: 制作DN80規(guī)格的B10銅鎳合金凸緣管件精密成型方法
按DN80規(guī)格要求長(zhǎng)度在鋸床上切成管坯，將中頻感應(yīng)加熱器通過(guò)電源將 感應(yīng)線圈功率調(diào)整在40KW，推料頻率l件/30秒，管坯在中頻爐感應(yīng)器的推料器端連續(xù)放入，由感應(yīng)器加熱至90(TC 98(TC，以1件/30秒的頻率推出，加 熱好的管坯裝在315T油壓機(jī)下模上，將上模固定在油壓機(jī)的壓桿下端，在油壓 機(jī)底座上安裝定位環(huán)，在定位環(huán)內(nèi)先裝入下模和芯桿，將下模通過(guò)外模定位， 再將外模通過(guò)壓環(huán)和螺母固定；下模、外模、芯桿底平面靠緊在底座上端，底 座和定位環(huán)通過(guò)T形塊和螺栓將其聯(lián)接；加熱好的管坯套裝在下模上，上模下 行正向擠壓管坯成型，然后上模上行脫離管坯，頂出桿將管坯和芯桿一起頂出 模具，由專用脫料工具把成型管坯脫離芯桿。將成型管坯按技術(shù)要求尺寸和表 面粗糙度進(jìn)行機(jī)加工，成為滿足技術(shù)要求的銅鎳合金凸緣管件。利用本發(fā)明的 方法加工DN80凸緣單件管坯重量從以前的1. 64KG減為現(xiàn)在的1. 38KG，材料利 用率提高了 11.2%，管坯加熱時(shí)間從以前在電爐中緩慢加熱約三小時(shí)縮短至現(xiàn) 在的每件0.5分鐘。
實(shí)施例3: 制作DN100規(guī)格的B10銅鎳合金凸緣管件精密成型方法
按DN100規(guī)格要求長(zhǎng)度在鋸床上切成管坯，將中頻感應(yīng)加熱器通過(guò)電源將 感應(yīng)線圈功率調(diào)整在50KW，推料頻率l件/40秒，管坯在中頻爐感應(yīng)器的推料 器端連續(xù)放入，由感應(yīng)器加熱至90(TC 98(TC，以1件/40秒的頻率推出，加 熱好的管坯裝在800T油壓機(jī)下模上，將上模固定在油壓機(jī)的壓桿下端，在油壓 機(jī)底座上安裝定位環(huán)，在定位環(huán)內(nèi)先裝入下模和芯桿，將下模通過(guò)外模定位， 再將外模通過(guò)壓環(huán)和螺母固定；下模、外模、芯桿底平面靠緊在底座上端，底 座和定位環(huán)通過(guò)T形塊和螺栓將其聯(lián)接；加熱好的管坯套裝在下模上，上模下 行正向擠壓管坯成型，然后上模上行脫離管坯，頂出桿將管坯和芯桿一起頂出 模具，由專用脫料工具把成型管坯脫離芯桿。將成型管坯按技術(shù)要求尺寸和表 面粗糙度進(jìn)行機(jī)加工，成為滿足技術(shù)要求的銅鎳合金凸緣管件。利用本發(fā)明的 方法加工DN100凸緣單件管坯重量從以前的2. 2KG減為現(xiàn)在的1. 7KG，材料利 用率提高了 13.5%，管坯加熱時(shí)間從以前在電爐中緩慢加熱約三小時(shí)縮短至現(xiàn) 在的每件40秒。
本發(fā)明的方法可制作最大規(guī)格為DN150的B10銅鎳合金凸緣管件。
權(quán)利要求
1、一種銅鎳合金凸緣管件精密成型方法，其特征在于該成型方法經(jīng)過(guò)下料→加熱→成型→機(jī)加工四個(gè)工序，各工序分述如下I、下料將所需規(guī)格銅鎳合金厚壁管料按要求長(zhǎng)度在鋸床上切成管坯(5)，每種規(guī)格對(duì)應(yīng)一定尺寸作為成型銅鎳合金凸緣管件的管坯(5)；II、加熱將鋸床下好的管坯(5)用中頻感應(yīng)加熱器(3)加熱，中頻感應(yīng)加熱器(3)通過(guò)電源(1)將感應(yīng)線圈(4)功率調(diào)整在20～100KW，管坯(5)從感應(yīng)器(3)的推料器(2)端持續(xù)放入，由推料器(2)按1～2件/分鐘的推料頻率推入中頻感應(yīng)器(3)加熱至900～980℃，加熱時(shí)間0.5～1分鐘，加熱好的管坯(5)可連續(xù)推出感應(yīng)器(3)；III、成型將上模(7)固定在專用油壓機(jī)的壓桿(6)下端，在專用油壓機(jī)底座(14)上安裝定位環(huán)(11)，在定位環(huán)(11)內(nèi)先裝入下模(17)和芯桿(15)，將下模(17)通過(guò)外模(8)定位，再將外模(8)通過(guò)壓環(huán)(10)和螺母(9)固定；下模(17)、外模(8)、芯桿(15)底平面靠緊在底座(14)上端，底座(14)和定位環(huán)(11)通過(guò)T形塊(13)和螺栓(12)將其聯(lián)接；加熱好的管坯(5)套裝在下模(17)上，上模(7)下行正向擠壓管坯(5)成型，然后上模(7)上行脫離管坯(5)，頂出桿(16)將管坯(5)和芯桿(15)一起頂出模具，由專用脫料工具把成型管坯(5)脫離芯桿(15)；IV、機(jī)加工將成型管坯按技術(shù)要求尺寸和表面粗糙度進(jìn)行機(jī)加工，成為滿足技術(shù)要求的銅鎳合金凸緣管件(18)。
全文摘要
一種銅鎳合金凸緣管件精密成型方法經(jīng)下料→加熱→成型→機(jī)加工而成，先在鋸床上切成管坯5，放入加熱器3，通過(guò)電源1將感應(yīng)線圈4功率調(diào)整在20～100KW，由推料器2按1～2件/分鐘的推料頻率推入感應(yīng)器加熱至900～980℃，加熱時(shí)間0.5～1分鐘。將上模7固定在專用油壓機(jī)壓桿6下端，底座14安裝定位環(huán)11，先裝入下模17和芯桿15，外模8定位，壓環(huán)10和螺母9固定；下模、外模、芯桿底平面靠緊在底座上端并和定位環(huán)通過(guò)T形塊13和螺栓12聯(lián)接；管坯套裝在下模上，上模下行正向擠壓管坯成型，然后上行脫離管坯，將成型管坯按技術(shù)要求和表面粗糙度加工成合格的銅鎳合金凸緣管件18。管坯利用率提高10％，降低能耗。
文檔編號(hào)B21C23/02GK101518792SQ20081000784
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2008年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月26日
發(fā)明者付利國(guó), 鑫 史, 趙國(guó)超 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所