一種雙金屬復(fù)合管液漲成形全抱持裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種雙金屬復(fù)合管液漲成形全抱持裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對(duì)能源需求日益增長，為滿足市場需要，油氣田的開采逐步向深井、海洋、偏遠(yuǎn)陸地等高腐蝕環(huán)境方向發(fā)展，因此需要開發(fā)高品質(zhì)耐高酸性管材。雙金屬復(fù)合管是由兩種不同材質(zhì)的金屬管構(gòu)成:基管為高強(qiáng)度碳鋼管材，內(nèi)襯層為耐腐蝕性合金，管層之間通過各種變形和連接技術(shù)形成緊密結(jié)合，管材既具有良好的強(qiáng)度和耐腐蝕性，而且成本低，得到了國內(nèi)外市場的廣泛認(rèn)可，發(fā)展迅速。
[0003]液漲成形是生產(chǎn)雙金屬復(fù)合管主要成形方式之一，首先將成品襯管穿套在基管內(nèi)部，襯管的外徑小于基管的內(nèi)徑，然后利用水壓壓力使襯管發(fā)生塑性變形，消除基襯間隙，然后繼續(xù)升高水壓壓力，基管發(fā)生彈塑性變形，然后將水壓壓力降至0，利用基管的回彈變形大于襯管得回彈變形，因此基管與襯管將產(chǎn)生一定的殘余應(yīng)力，基襯之間將緊密貼合，成形后的鋼管稱之為雙金屬復(fù)合管。
[0004]液漲成形目前主要采用爆炸法，其原理是依靠爆炸力驅(qū)動(dòng)水壓壓力生產(chǎn)雙金屬復(fù)合管，該方法需要精密計(jì)算炸藥用量并且需要精密布置炸藥位置，需要專業(yè)人員進(jìn)行操作，存在一定安全隱患；另外，該方法生產(chǎn)的復(fù)合管存在復(fù)合力不均，易使鋼管發(fā)生彎曲變形等缺陷，因此目前有些制造商采用靜水壓原理進(jìn)行雙金屬復(fù)合管液漲成形，但是由于基管在整長范圍內(nèi)屈服強(qiáng)度不均勻，并且在整長范圍內(nèi)屈服強(qiáng)度相差較大，一般最大和最小屈服強(qiáng)度相差lOOMPa，因此在計(jì)算水壓壓力時(shí)，為保證生產(chǎn)過程的安全，只能按照屈服強(qiáng)度較小的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，但實(shí)際上我們也不可能對(duì)每根鋼管進(jìn)行測試從而獲得每根鋼管的最小屈服強(qiáng)度，因此在實(shí)際雙金屬復(fù)合管的生產(chǎn)中，為了安全，所設(shè)定的復(fù)合漲形壓力都較小，這沒有完全發(fā)揮基管的能力，所制取得復(fù)合管的成形質(zhì)量較差，因此需要實(shí)用新型一種新型的雙金屬復(fù)合管液漲成形基管全抱持裝置，既能解決上述問題，又具有全自動(dòng)控制模式。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有的利用液漲成形生產(chǎn)雙金屬復(fù)合管時(shí)制取的復(fù)合管的成形質(zhì)量差的問題。
[0006]為此，本實(shí)用新型提供了一種雙金屬復(fù)合管液漲成形全抱持裝置，包括分別位于基管左右兩側(cè)且相對(duì)設(shè)置的左勾頭和右勾頭，位于基管上下兩端且相對(duì)設(shè)置的的上模具和下模具，所述左勾頭、上模具、右勾頭、下模具首尾相連卡合形成中空腔體，對(duì)中空腔體內(nèi)的基管進(jìn)行夾持，基管內(nèi)套設(shè)有襯管；
[0007]左勾頭通過螺栓與左勾頭油缸的活塞桿連接，左勾頭油缸安裝在位于左勾頭和左勾頭油缸之間的左勾頭固定機(jī)架上；
[0008]右勾頭通過螺栓與右勾頭油缸的活塞桿連接，右勾頭油缸安裝在位于右勾頭和右勾頭油缸之間的右勾頭機(jī)架上；
[0009]上模具通過螺栓與上模具油缸的活塞桿連接，上模具油缸安裝在位于上模具和上模具油缸之間的固定機(jī)架上；
[0010]下模具固定安裝在右勾頭機(jī)架上。
[0011]所述右勾頭機(jī)架上還安裝有右勾頭機(jī)架移動(dòng)油缸。
[0012]所述右勾頭機(jī)架的底面安裝有右勾頭機(jī)架移動(dòng)裝置。
[0013]所述右勾頭機(jī)架移動(dòng)裝置是均勻分布在右勾頭機(jī)架底面的滾輪。
[0014]所述右勾頭機(jī)架的底端設(shè)有支撐右勾頭機(jī)架或者滾輪的支撐平臺(tái)。
[0015]所述左勾頭、上模具、右勾頭、下模具沿軸向與基管的長度一致。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型提供的這種雙金屬復(fù)合管液漲成形全抱持裝置，由上模具和下模具在管徑方向上形成一封閉模腔，并由左右勾頭將上下模具僅僅卡箍住，以承受水壓漲形過程的分模力。由于上下模具形成的模腔對(duì)鋼管外徑有限制作用，因此在雙金屬復(fù)合管液漲成形過程中，即使水壓漲形力超過基管的最大屈服強(qiáng)度，也不會(huì)使基管發(fā)生超過API標(biāo)準(zhǔn)要求的變形，由于鋼管在整長范圍內(nèi)都受到模具限制，因此基管也不會(huì)發(fā)生軸向彎曲變形，相反會(huì)提高基管直線度并降低基管的橢圓度，因此該全夾持裝置不僅可以充分發(fā)揮基管的性能，提高復(fù)合管的成形質(zhì)量，并能提高基管的直線度降低基管的橢圓度。
[0017]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0018]圖1是雙金屬復(fù)合管液漲成形全抱持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是雙金屬復(fù)合管液漲成形全抱持裝置移動(dòng)至水壓漲形工位的示意圖。
[0020]圖3是左勾頭、右勾頭、上模具、下模具合模后的示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明:1、左勾頭油缸；2、左勾頭固定機(jī)架；3、左勾頭；4、上模具；5、上模具固定機(jī)架；6、上_吳具油缸；7、基管；8、襯管；9、下_吳具；10、右勾頭；11、右勾頭機(jī)架；12、右勾頭油缸；13、右勾頭機(jī)架移動(dòng)裝置；14、支撐平臺(tái)；15、右勾頭機(jī)架移動(dòng)油缸。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1:
[0023]如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型提供了一種雙金屬復(fù)合管液漲成形全抱持裝置，包括分別位于基管7左右兩側(cè)且相對(duì)設(shè)置的左勾頭3和右勾頭10，位于基管7上下兩端且相對(duì)設(shè)置的的上模具4和下模具9，所述左勾頭3、上模具4、右勾頭10、下模具9首尾相連卡合形成中空腔體，對(duì)中空腔體內(nèi)的基管7進(jìn)行夾持，基管7內(nèi)套設(shè)有襯管8 ;左勾頭3通過螺栓與左勾頭油缸1的活塞桿連接，左勾頭油缸1安裝在位于左勾頭3和左勾頭油缸1之間的左勾頭固定機(jī)架2上；右勾頭10通過螺栓與右勾頭油缸12的活塞桿連接，右勾頭油缸12安裝在位于右勾頭10和右勾頭油缸12之間的右勾頭機(jī)架11上；上模具4通過螺栓與上模具油缸6的活塞桿連接，上模具油缸6安裝在位于上模具4和上模具油缸6之間的固定機(jī)架5上；下模具9固定安裝在右勾頭機(jī)架11上。
[0024]需要說明的是，下模具9位于左勾頭3和右勾頭10之間；所述左勾頭3和右勾頭10的中心線重合，上模具4和下模具9的中心線重合，且左勾頭3和右勾頭10的中心線垂直于上模具4和下模具9的中心線。
[0025]雙金屬復(fù)合管液漲成形全抱持裝置的工作原理如下:
[0026]為方便鋼管上料，將下模具9，右勾頭10，右勾頭油缸12設(shè)計(jì)制造在一個(gè)可整體移動(dòng)的右勾頭機(jī)架11上，可以移動(dòng)至水壓漲形工位。在這之前，首先將穿套好的基管7和襯管8上料至下模具9上，然后整體移動(dòng)至水壓漲形工位。之后上模具7落下，與下模具9形成一封閉模腔，將基管7在全長范圍內(nèi)進(jìn)行限制，然后左勾頭3和右勾頭10就位，承受雙金屬管水壓復(fù)合漲形過程的上模具4和下模具9的分模力，當(dāng)上述動(dòng)作完成后，開始對(duì)鋼管進(jìn)行水壓漲形，初始時(shí)，襯管8發(fā)生彈性變形，隨著漲形壓力的升高，襯管8發(fā)生塑性變形，使得襯管8外表面緊貼在基管7內(nèi)表面上，然后漲形壓力繼續(xù)升高，襯管8與基管7 —起變形，基管7外表面緊貼在上模具4和下模具9的內(nèi)表面，鋼管外徑受到模具約束，因此基管7外徑不會(huì)發(fā)生超過API標(biāo)準(zhǔn)要求的變形，另外，由于有模具的保護(hù)，液漲成形壓力可以按照鋼管最大屈服強(qiáng)度計(jì)算，可最大限度發(fā)揮基管的能力，從而提高雙金屬復(fù)合管的剪切分離強(qiáng)度，進(jìn)而提高雙金屬復(fù)合管的成形質(zhì)量；由于受到外模具的限制作用，可使基管7發(fā)生整形，從而提高基管的直線度降低基管的橢圓度。
[0027]雙金屬復(fù)合管液漲成形全抱持裝置的工作過程如下:
[0028]—、本實(shí)用新型提供的的雙金屬復(fù)合管液漲成形全抱持裝置初始位置如圖1所示，左勾頭油缸1和左勾頭3，安裝在左勾頭固定機(jī)架2上，左勾頭固定機(jī)架2固定不動(dòng)，而左勾頭3可以在左勾頭油缸1作用下左右運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)上模具4和下模具9左側(cè)進(jìn)行鎖緊；下模具9，右勾頭10，右勾頭油缸12設(shè)計(jì)制造在右勾頭機(jī)架11上，右勾頭機(jī)架11可以左右移動(dòng)，可移動(dòng)至水壓漲形工位；
[0029]二、首先將穿套好的基管7和襯管8上料至下模具9裝置；
[0030]三、右勾頭機(jī)架11向左移動(dòng)至水壓漲形工位，移動(dòng)到位后如圖2所示；
[0031]四、上模具4在上模具油缸6作用下下降，與下模具9形成一軸向封閉的模腔；
[0032]五、左勾頭3在左勾頭油缸1作用下向右運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)上模具4和下模具9左側(cè)進(jìn)行鎖緊；右勾頭10在右勾頭油缸12作用下向左運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)上模具4和下模具9右側(cè)進(jìn)行鎖緊，上述動(dòng)作完成后如圖3所示；
[0033]六、之后開始對(duì)鋼管進(jìn)行水壓漲形，初始時(shí)，襯管8發(fā)生彈性變形，隨著漲形壓力的升高，襯管8發(fā)生塑性變形，使得襯管8外表面緊貼在基管7內(nèi)表面上，然后漲形壓力繼續(xù)升高，襯管8與基管7 —起變形，基管7外表面緊貼在上模具4和下模具9的內(nèi)表面；之后保壓一定時(shí)間，然后泄壓，鋼管內(nèi)部壓力降為0 ;
[0034]七、左勾頭3在左勾頭油缸1作用下向左運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)上模具4和下模具9左側(cè)進(jìn)行解緊；右勾頭10在右勾頭油缸12作用下向右運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)上模具4和