[发明专利]一种基于灌铅工艺的铜管弯管装置及其弯管方法

说明书

本发明提供了一种基于灌铅工艺的铜管弯管装置及其弯管方法，属于机械工程和制冷管件技术领域。该铜管弯管方法将铅溶液灌入空心铜管中，冷却后经数控弯管机压弯灌铅铜管，升温排出铜管中的铅溶液，随后经盐酸水溶液去除压弯铜管中残留的铅溶液，得到压弯铜管。本发明的方法能减少铜管压弯处的褶皱以及断裂，减少成本，同时提高工作效率。

技术领域

本发明属于机械工程和制冷管件技术领域，具体地涉及一种基于灌铅工艺的铜管弯管装置及其弯管方法。

背景技术

管材弯曲成形是管材塑性加工领域的一种加工工序，它是以管材作为毛坯，通过一定的塑性加工成形方法将其加工成具有一定弯曲半径、一定弯曲角度和形状的弯曲零件。这种用管材弯制成的弯曲件，具有重量轻、吸震能力强、介质流通量大等一系列优良性能，广泛应用于汽车工业、航空航天、船舶以及液体、气体管道运输工程等多种领域，而这些弯曲管件的质量对其所应用领域的产品结构的合理性、可靠性以及安全性等性能有着非常重要的影响，因而深入研究其成形规律有着十分重要的意义。

管材的弯曲成形过程是一个多参数耦合交互作用下的非线性（包含几何非线性、材料非线性以及边界条件等）的复杂弹性、塑性变形过程，作用于管材的外载荷影响到管材内部的应力应变状态，从而决定管材发生弹性或者塑性变形。在管材弯曲成形过程中，管材内部的应力应变状态将出现复杂的变化，这些变化（大小、方向以及变化速度等）将影响弯曲管材的最终成形质量。在管材弯曲成形加工过程中，采用传统的灌砂工艺，弯曲管材容易出现破裂、截面畸变、起皱、回弹等质量缺陷，这些缺陷不仅会导致生产成本的提高、生产效率的降低，还会降低弯曲管件的形状尺寸精度，降低管件使用性能。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于灌铅工艺的铜管弯管装置及其弯管方法，该弯管方法能减少铜管压弯处的褶皱以及断裂，减少成本，同时提高工作效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于灌铅工艺的铜管弯管装置，包括依次排布的熔铅炉、冷却板、数控弯管机、第二传送带和加热盘，所述溶铅炉的下方设有第一传送带。

本发明还提供了一种所述基于灌铅工艺的铜管弯管装置的弯管方法，具体包括如下步骤：

（1）熔铅：将清洁后的铅锭放入熔铅炉中，设置熔铅炉升温至380~420℃，升温速率小于52℃/秒，熔化铅锭，随后对熔铅炉保温1小时，在保温过程中对熔融状态的铅溶液进行搅拌；

（2）空心铜管灌铅：将空心铜管固定于铜管固定装置中，将固定的空心铜管通过第一传送带传送至熔铅炉的正下方，将步骤（1）中熔融状态的铅溶液灌注到空心铜管内，完成对空心铜管的灌铅；

（3）灌铅铜管冷却：将完成灌铅的铜管通过第一传送带传送至冷却盘上，将灌铅的铜管冷却到室温；

（4）灌铅铜管压弯：将步骤（3）中冷却后的灌铅铜管放入数控弯管机的轨道中，将灌铅铜管压弯；

（5）空心铜管出铅：将压弯的灌铅铜管取出通过第二传送带放到加热盘上，升温至350~400℃，排出铜管中的铅溶液，随后使用稀盐酸溶液冲洗铜管的内部，直至无铅溶液的残留，再用清水进行二次冲洗，得到压弯铜管。

进一步地，所述熔铅炉进行熔铅前进行熔铅的功能性实验，当所有熔铅的功能性实验均通过时，再进行步骤（1）的过程。

进一步地，所述熔铅的功能性实验包括：熔铅炉工作温度试验、熔铅炉输出管道通畅试验、管道阀门工装状态试验和密封性试验。

进一步地，步骤（1）中搅拌的方式依次采用20r/min的搅拌速率搅拌10分钟、40r/min的搅拌速率搅拌10分钟、60r/min的搅拌速率搅拌10分钟，每次搅拌间隔10min。

进一步地，步骤（2）空心铜管灌铅前满足：熔铅炉的内外壁温度差不超过56℃，铅溶液与熔铅炉内壁的温度差不超过41℃。

进一步地，步骤（5）中的稀盐酸的浓度为 2.5~5mol/L。