一种Y型管锻件制造加工方法
技术领域
本发明涉及弯管模具技术领域，尤其是涉及一种Y型管锻件制造加工方法。
背景技术
Y型无缝三通管是流体输送管道中使用的一种连接件，常被用于高温、高压等较为苛刻的环境中，这就使得制作中对Y型无缝三通管(以下简称Y型管)的机械性能、理化性能要求较高。
而目前对于Y型管一般是采用模铸的方式进行制作，不仅模具制作麻烦，工序繁多，而且这样制得的Y型管内部组织粗大，缺陷较多，在一些极为恶劣的条件下，例如锅炉中，难以达到使用强度，容易引发安全事故。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种Y型管锻件制造加工方法，能有效提高Y型管的强度，使其在高温高压等恶劣环境下使用也极为安全。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种Y型管锻件制造加工方法，包括如下步骤：
(1)加热钢锭并进行锻造、切边后得到坯料B；
(2)对坯料B进行一次热处理；
(3)对坯料B进行钻孔处理，得到三通坯料C；
(4)利用模具折弯三通坯料C得到Y型管D；
(5)对Y型管D进行二次热处理，得到成品。
更进一步地，所述锻造包括预锻与模锻，在对钢锭加热后，先对钢锭进行预锻得到坯料A，再对坯料A进行模锻得到坯料B。
更进一步地，所述一次热处理为正火。
更进一步地，所述二次热处理为淬火后再回火。
更进一步地，所述三通坯料C包括第一连接头及围绕第一连接头对称设置的2个第二连接头，所述步骤(4)中使用的模具包括动模及定模，所述动模安装在动模固定装置上，所述定模安装在定模固定装置上，所述定模上设置有位于三通坯料C的两个连接头之间的定位柱，所述定位柱上开设有供2个第二连接头的连接段卡入的第一弧形槽，所述动模中部开设有供第一连接头卡入的型腔，所述型腔两侧设置有折弯部件，所述折弯部件抵靠在第一连接头与第二连接头的连接段上，所述动模朝着靠近定模的方向移动，折弯部件挤压三通坯料C得到Y型管D。
更进一步地，所述折弯部件底部设置有供三通坯料C卡入的第二弧形槽，所述第二弧形槽位于三通坯料C远离定位柱一侧。
更进一步地，所述折弯部件底部倾斜设置，且其倾斜角度与第二连接头与第一连接头的连接段的倾斜角度相同，所述第二弧形槽与第二连接头、第一连接头之间的的连接段完全贴合。
更进一步地，所述钢锭为马氏体钢。
本发明的有益效果如下：
1.简化了工艺步骤，降低了加工成本；
2.相对于模铸而言，本发明有改造了管材的铸造组织，提高了管材的机械性能，增加了管材的耐高温、耐高压、抗冲击等能力，有效提升了Y型管在极端条件下使用的安全性能及使用寿命；
3.相对于一般的加工方式而言，本发明先打孔，再弯曲得到Y型管D，最后对其进行二次热处理，能有效改善打孔对管材造成的影响，从根本上提升了Y型管的使用性能，使得Y型管能更适应极性条件下的使用；并且打孔后再弯曲，可以改善管道的流线型，有效降低流体阻力，使得流体流动更为顺畅，提升三通管的使用性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明提供的坯料A结构示意图；
图2是坯料C结构示意图；
图3是Y型管D结构示意图；
图4是定模与动模配合结构示意图；
图5是定模与动模截面结构示意图；
附图标记：1-坯料A，2-三通坯料C，3-Y型管D，4-第一连接头，5-第二连接头，6-型腔，7-定模，8-定位柱，9-动模，10-折弯部件，11-第一弧形槽，12-第二弧形槽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连通，也可以是可拆卸连通，或一体地连通；可以是机械连通，也可以是电连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
本实施例提供一种Y型管锻件制造加工方法，包括如下步骤：
(1)加热钢锭并进行锻造、切边后得到坯料B，其中钢锭的选材可以是马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢等钢材，而马氏体不锈钢的晶体结构为体心立方，其具有极高的硬度，更能适应极端环境下的使用，因此本实施例选择马氏体不锈钢SA182F91钢锭来进行锻造，锻造时，先预锻，得到初级成型的坯料A1，如图1所示，在对坯料A1进行模锻得到坯料B，然后切边，可通过两次锻造来有效改善不修改的内部组织，从根本上提高管材的硬度；
(2)对坯料B进行一次热处理，具体处理方式为正火处理，以改善坯料B的切削性能，消除坯料B的内应力，避免其在后续处理中出现裂纹，影响加工质量；
(3)对坯料B进行钻孔处理，得到三通坯料C2，如图2所示；
(4)利用模具折弯三通坯料C2得到Y型管D3，如图3所示；
(5)对Y型管D3进行二次热处理，得到成品，在利用模具对坯料C进行加工的过程中，坯料C的晶粒间产生滑移，晶粒形状改变，有的被拉长，有的被压扁，甚至变成纤维状，在滑移区域，晶粒破碎，晶格歪扭，对继续滑移会造成阻力，若想再次产生滑移就需要增加外力，使得屈服强度提高，然而此时塑性却会降低，同时在塑性形变过程中产生了内应力，弹性模量也相应降低，而本本实例中紧随其后对其进行二次热处理，先淬火再回火，使得制得的Y型管屈服强度、抗拉极限强度、硬度均大幅度增加，并改善了Y型管的塑性和韧性，从而使得成品Y型管更能适应极端条件下的使用，安全性及使用寿命都能明显提高。
传统的加工方式，一般是先弯曲再打孔，这样的方式不仅在打孔后会增加产品内应力，而且其管道内部流线型差，流体阻力大，使得管道容易发生应力集中的情况，降低产品的使用强度，使得产品难以适应高压、高温等极端环境下的使用。
相对而言，本实施例先是通过锻造改善了钢材的内部组织，提升了钢材的强度，消除锻造时产生的内应力后再进行钻孔，可避免在钻孔过程中出现裂纹，影响加工质量及成品率，钻孔完成后再进行弯曲，可有效改善产品内外的流线型，既避免应力集中，提高产品的耐受能力，又能降低管道内的流体阻力，使流体流动更为容易，而弯曲后还有二次热处理，从多个工序加强了产品的强度，消除产品内应力，并提升产品的使用性能，使得产品在高温、高压等极端环境下有较好的适应能力。
其中，在一个具体实施例中，如图4、图5所示，所述三通坯料C2包括第一连接头4及围绕第一连接头4对称设置的2个第二连接头5，所述步骤(4)中使用的模具包括动模9及定模7，所述动模9安装在动模9固定装置上，由动模9固定装置带动动模9朝着靠近或远离定模7的方向移动，所述定模7安装在定模7固定装置上，所述定模7上设置有位于三通坯料C2的两个连接头之间的定位柱8，所述定位柱8上开设有供2个第二连接头5的连接段卡入的第一弧形槽11，所述动模9中部开设有供第一连接头4卡入的型腔6，所述型腔6两侧设置有折弯部件10，所述折弯部件10抵靠在第一连接头4与第二连接头5的连接段上，所述动模9朝着靠近定模7的方向移动，折弯部件10挤压三通坯料C2得到Y型管D3。
其中，所述折弯部件10底部设置有供三通坯料C2卡入的第二弧形槽12，所述第二弧形槽12位于三通坯料C2远离定位柱8一侧。
进一步地，所述折弯部件10底部倾斜设置，且其倾斜角度与第二连接头5与第一连接头4的连接段的倾斜角度相同，所述第二弧形槽12与第二连接头5、第一连接头4之间的的连接段完全贴合。
在使用时，先将三通坯料C2放置在定位柱8上，并使其卡在第一弧形槽11内，然后移动动模9使其朝着靠近定模7的方向移动，此时三通坯料C2卡入第二弧形槽12内，第一弧形槽11与第二弧形槽12互相配合将三通坯料C2卡住，继续移动动模9，折弯部件10挤压三通坯料C2，使得三通坯料C2被弯曲，在弯曲过程中，由于受力部位卡在第一弧形槽11与第二弧形槽12之间，并不会被压扁或者是局部压裂，有效分散了三通坯料C2的受力，使得三通坯料C2内外同步弯曲，而不会变扁或者产生褶皱，有效提高了成品的质量及成品强度。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
