沖壓成形工藝制鈦三通是利用無縫管坯進行一次性整體成形,主要是擠脹成形,所得的制件其力學(xué)性能較焊接三通件好。沖壓成形的工藝制作三通主要有∶填料擠脹成形、液壓脹形、熱壓成形三種方法,具體各方法過程如下:
一、填料擠脹成形:
填料擠脹成形工藝,采用內(nèi)部充填填料的直管坯擠脹成形。將管坯放入模腔后合模,然后用與管徑尺寸相同的凸模從兩側(cè)以相同的速度推擠,管坯于兩頭壓力作用下與填料一起從模具上開設(shè)的徑向孔擠出成型三通。為了阻止支管在填料內(nèi)壓力的作用下脹破,在模具的徑向孔內(nèi)裝一平衡凸模,對擠出的支管施加夠多的平衡壓力支撐支管的劇烈脹形。
填料擠脹成形工藝擠出的鈦三通管件各方向壁厚相同,墩粗變形很小、擠出部分高度達管徑的2~-3倍。填料與金屬管在模腔里同步運動、管件內(nèi)壁無機械劃損。此工藝的關(guān)鍵技術(shù)之一就是脹形介質(zhì)填料)的選用,脹形介質(zhì)主要有石蠟、黃油、粘土、尼龍、硅橡膠與聚氨酯橡膠等。對內(nèi)壁要求高的三通件可選用尼龍、聚氨酯橡膠、硅橡膠等為介質(zhì);而對于內(nèi)壁要求不太高或是沒有要求的工件可用石蠟作為介質(zhì),可回收利用,并且成本低。
二、液壓脹形:
三通液壓脹形是經(jīng)過金屬材料軸向補償膨脹出支管的一種成型的工藝。其工作原理是運用液壓機,把和鈦制三通直徑一樣的管坯放入到型腔里面,壓緊了合模,注入到管坯液體,經(jīng)過液壓機兩個水平側(cè)缸同步相對中運動擠壓管坯,管坯受擠壓后體積變小、管坯內(nèi)的液體隨管坯體積變小而壓力升高,管坯高壓液體與左、右軸對擠壓力的雙重作用下沿模具內(nèi)腔流動而脹出支管所需的形狀和尺寸。為了防止支管破裂,需加設(shè)一個平衡凸模的平衡力來支撐支管的劇烈變形。
液壓脹形鈦三通適用的成型材料作為冷作硬化傾向相對低的碳鋼、合金鋼、不銹鋼,包括有一些有色的金屬材料,比如銅、鋁、鈦等。
三、熱壓成形:
熱壓是在加熱以后壓制成為三通,材料成型所需設(shè)備噸位低。它的工藝是把大于鈦制三通直徑的管坯壓平到三通直徑之尺寸,并在支管之處開孔,加熱管坯。在徑向壓縮的過程之中,金屬會向支管的方向流動,在模具拉伸下構(gòu)成支管。熱成形的全過程是經(jīng)過管坯徑向壓縮與支管的拉拔過程,成形三通和液壓脹形的區(qū)別在于,三通支管的金屬由管坯徑向的運動進行了補償,故又稱為徑向補償過程。
熱壓鈦三通適用于低碳鋼、合金鋼、不銹鋼的材料,格外是大直徑與管壁偏厚一些的三通,常常會采用熱壓成形的工藝來制造。