核电主管道压制方法.pdf

一种核电主管道压制方法，利用压力机完成，首先锻坯准备，选用管道锻坯尺寸弯曲部分的直径大于弯曲后的直径的。压弯时共进行三次压弯，每次需要不同的上模具，其轴向长度按其与工件接触面积的大小而逐渐递减。下模具工装不变，下模具包括下模座和翻转体两部分，翻转体可以围绕下模座上的轴孔转动。最后将压弯之后的产品锻坯利用上下定型模具压制整形，若一次没有整形到位，可重复压制。本发明有效降低了核管件的生产加工成本。

1.  核电主管道压制方法，其特征在于利用压力机通过如下步骤来完成：
锻坯准备，选用管道锻坯尺寸弯曲部分的直径大于弯曲后的直径，以保证压弯及整形时的金属补偿需求；
第一次压弯，选用的上模具中间部分为直段，两侧为圆弧过渡，下模具包括下模座和翻转体两部分，翻转体可以围绕下模座上的轴孔转动，第一次压弯结束后弯管角度为25°--30°；
第二次压弯，第二次压制时选用与第一次压制时相同的下模具，上模具直段减小，两侧过渡的圆弧加大，第二次压弯结束后弯管角度为40°--45°；
第三次压弯，第三次压制选用与第一次压制时相同的下模具，上模具尺寸尤其是圆弧的弯曲半径与定型产品的内弧弯曲半径一致，第三次压弯结束后弯管角度与定型产品一致；
整形，将压弯之后的产品锻坯利用上下定型模具压制整形，若一次没有整形到位，可重复压制。

核电主管道压制方法
技术领域：
本发明涉及一种核电主管道的加工方法，尤其涉及核电主管道弯管部分的压制方法。
背景技术：
目前我国上马的核电项目大多为第二代及第二代半核电技术，在二代及二代半核电技术中主管道的加工方法采用的都是离心铸造方法制造的。随着第三代核电技术在国内已经开始全面推广，我国第三代核电技术的引进，要求主管道产品为整体锻造后制成。核电主管道产品分为热段、冷段，产品特点为管径比较大。目前的产品加工方法有纯锻造加工的制造方法，由于该核管件直径较大(为φ965mm)，现有锻造加工将它做成实心的，之后再在成品件中去除中空部分，成本极高。第三代核电技术主管道的弯制方法目前未有披露。
技术内容：
本发明的目的在于提供一种核电主管道弯管部分的压制方法。。
本发明是利用压力机通过如下步骤来完成：
锻坯准备，选用管道锻坯尺寸弯曲部分的直径大于弯曲后的直径的，以保证压弯及整形时的金属补偿需求；
第一次压弯，选用的上模具中间部分为直段，两侧为圆弧过渡，下模具包括下模座和翻转体两部分，翻转体可以围绕下模座上的轴孔转动，第一次压弯结束后弯管角度为25°--30°；
第二次压弯，第二次压制时选用与第一次压制时相同的下模具，上模具直段减小，两侧过渡的圆弧加大，第二次压弯结束后弯管角度为40°--45°；
第三次压弯，第三次压制选用与第一次压制时相同的下模具，上模具尺寸尤其是圆弧的弯曲半径与定型产品的内弧弯曲半径一致，第三次压弯结束后弯管角度与定型产品一致；
整形，将压弯之后的产品锻坯利用上下定型模具压制整形，若一次没有整形到位，可重复压制。
本发明采用的是利用锻造管坯进行压弯后整形的加工制造方法，不仅可以利用普通的设备和简单的工艺方法即可达到这一目的，最重要的是极大地降低了核管件的生产加工成本。
附图说明：
图1为加工后成品示意图；
图2为管道锻坯示意图；
图3为第一次压弯加工示意图；
图4为第二次压弯加工示意图；
图5为第三次压弯加工示意图；
图6为整形加工加工示意图；
其中1为上模具、2为下模座、3为翻转体、4为待加工管件。
具体实施方式：
下面以主管道的热段为例说明发明的具体实施方式。弯制后的产品如图1所示，产品弯曲半径R＝1.5D，弯曲部分两侧各有一支管，一支管在主管的平面内，另一支管与主管平面有45°夹角。
本发明的具体实施方式中压弯模具分上模和下模。上模按其不同的压弯角度分为一，二，三共三套模具。其中上模一，二采用铸造组合焊接结构，上模三采用铸造结构。上模一与工件接触的内半圆环表面采用了不同而且相差悬殊的曲率半径，上模一，二分别采用了超出半圆40高的限位直边，而上模三在56.4°范围内则采用了超出半圆50高的限位直边。下模包括下模座和翻转体两部分。翻转体可以围绕下模座上的轴孔转动。下模座上装有丝杠定位装置。翻转体采用横向非对称式结构，其内半圆环表面中，一部分采用了斜度为1.5°的锥面结构，以与工件坯料结构相匹配。
压弯过程利用压力机共分三步进行。首先，将上模一固定在压力机的滑块上，将下模放置在压力机的工作台上，并使二者完全对中。这时，由于翻转体具有非对称式结构并可绕下模座上的轴孔自由转动，所以，需用丝杠定位装置将两端的翻转体调整并固定在水平位置。将加热后的工件放置于下模具上，调整好工件的方位。启动压力机进行压制，在压制过程中需沿轴向来回窜动工件位置，以保证上模与工件上两支管间的内圆弧面充分接触，在工件弯曲部位的圆心角处于25°～30°时，停止压制。这时，需用丝杠定位装置将两端的翻转体固定住，至此，上模一压制完毕。将上模一更换为上模二，对工件弯曲部位按规定高度进行侧向压扁，然后再加热，重复上述过程，当圆心角处于40°～45°时，停止压制。固定好翻转体。至此，上模二压制完毕。将上模二更换为上模三，然后再压扁，加热，压制，在使用上模三压制时，这时工件已无法沿轴向窜动，当圆心角处于56.4°时，下模翻转体的下边缘与定位块接触，整个压弯过程结束。
以上压弯过程选用三套上模具总的目的是想让弯曲从两侧开始，然后弯曲向中间逐步转移，这样做的好处是能够避免压制过程弯管内弧尤其在支管的根部出现褶皱现象。在弯制过程下模具采用转动结构，能够避免直段部分弯曲，并且有利于弯曲过程中直管部分的滑动。
整形如图6所示，由于以上的压弯过程为空心压制，弯曲部分会出现椭圆现象，所以将压弯之后的产品锻坯利用上下定型模具压制整形，若一次没有整形到位，可重复压制。整形模具分弯部整形和直段整形两套。弯部整形模具采用的是含盖两个支管并与直段整形模具相互嵌套的设计结构。背部内腔减重，模具上沿两支管方向有一定长度的延伸，目的用于校正两支管之间的空间45°夹角。上，下模具之间采用销轴和套筒定位。直段整形模具采用的是只含盖其中一个支管并与弯部整形模具相互嵌套的设计结构。同样采用背部内腔减重，用定位边口进行定位的方式。整形模具与成品件之间的设计间隙为15mm。整形过程分两步进行。首先进行弯部整形。先将弯部整形上模固定在压力机的滑块上，将弯部整形下模放在压力机的工作台上，利用销轴和套筒定位装置将上，下模调正，对中，然后将下模固定好。将加热后的工件放置于下模具上，调整好工件的方位，启动压力机进行压制。若一次没有整形到位，可再次加热，重复压制，直至符合规定为止。然后进行直段整形。同样，先调整(利用定位边口)并固定好直段整形上，下模具。直段整形模具同时具有弯曲校直和椭圆度校正两种作用。若所压工件直段存在弯曲现象，对工件加热完毕后，将工件上支管方向对准上模具上的支管孔方向，然后启动压力机进行压制。对另一端也同样进行。若所压工件直段只存在椭圆度误差，则对工件加热完毕后，只需将工件水平放置(即弯曲方向在水平面内)在下模具上，即可启动压力机进行校圆。
以上的压弯及整形过程，采用冷压和热压都可以完成。