(19)中華人民共和國國家知識產權局(12)發明專利說明書(10)申請公布號CN104117834A

(43)申請公布日2014.10.29(21)申請號CN201410328975.7(22)申請日2014.07.11(71)申請人航天海鷹(哈爾濱)鈦業有限公司地址150028黑龍江省哈爾濱高新區科技創新城創新創業廣場3號樓科技一街301號G305室(72)發明人許沂倪樹敏劉振軍肖波韋斗斗(74)專利代理機構代理人(51)Int.CI B23P15/26權利要求說明書說明書幅圖(54)發明名稱 鈦或鈦合金翅片管的制造方法(57)摘要 本發明提供一種鈦或鈦合金翅片管的制造方法，包括：將鈦或鈦合金母管固定于內芯頭上；通過第一刀片組對所述鈦或鈦合金母管進行預加工，形成鈦或鈦合金預成形管；對鈦或鈦合金預成形管進行在線退火；將在線退火后的鈦或鈦合金預成形管通過第二刀片組進行增量加工，形成鈦或鈦合金翅片管；方法簡單，使得硬度較大的鈦或鈦合金母管易于加工，有效簡化生產流程，提高生產效率。法律狀態法律狀態公告日法律狀態信息法律狀態

權利要求說明書1.一種鈦或鈦合金翅片管的制造方法,其特征在于,包括:

將鈦或鈦合金母管固定于內芯頭上;

通過第一刀片組對所述鈦或鈦合金母管進行預加工,形成鈦或鈦合金預成形管;

對所述鈦或鈦合金預成形管進行在線退火;

將在線退火后的鈦或鈦合金預成形管通過第二刀片組進行增量加工,形成鈦或鈦合金翅片管。

2.根據權利要求1所述的鈦或鈦合金翅片管的制造方法,其特征在于,所述第一刀片組包括N個第一刀片,其中N為大于1的整數,各個所述第一刀片之間設有第一墊片,所述各個第一刀片的外徑依次遞增;

所述通過第一刀片組對所述鈦或鈦合金母管進行預加工,形成鈦或鈦合金預成形管,包括:

將鈦或鈦合金母管依次經過各個第一刀片進行增量切割,以在所述鈦或鈦合金母管表面形成初步翅形。

3.根據權利要求1所述的鈦或鈦合金翅片管的制造方法,其特征在于,所述對所述鈦或鈦合金預成形管進行在線退火,包括:

通過氬氣吹掃裝置進行氬氣吹掃操作;

通過加熱裝置進行加熱操作。

4.根據權利要求3所述的鈦或鈦合金翅片管的制造方法,其特征在于,所述第一刀片組和第二刀片組之間間隔預設距離,所述預設距離滿足以下等式:

L1=t1+X(t1+t2);

其中L1為所述預設距離,t1為所述第一墊片的厚度,t2為所述第一刀片的厚度,X為大于或等于1的整數;

所述氬氣吹掃裝置和加熱裝置正對于所述第一刀片組和第二刀片組之間的區域。

5.根據權利要求2所述的鈦或鈦合金翅片管的制造方法,其特征在于,所述第二刀片組包括M個第二刀片,其中M為大于1的整數,各個所述第二刀片之間設有第二墊片,所述第二墊片的厚度與所述第一墊片的厚度相同,所述第二刀片的厚度與所述第一刀片的厚度相同,所述各個第二刀片的外徑依次遞增,其中外徑最小的第二刀片的外徑大于第一刀片組中外徑最大的第一刀片的外徑;

所述將在線退火后的鈦或鈦合金預成形管通過第二刀片組進行增量加工,形成鈦或鈦合金翅片管,包括:

將在線退火后的鈦或鈦合金預成形管依次經過各個第二刀片進行再次增量切割,形成鈦或鈦合金翅片管。

6.根據權利要求5所述的鈦或鈦合金翅片管的制造方法,其特征在于,所述將在線退火后的鈦或鈦合金預成形管通過第二刀片組進行增量加工,形成鈦或鈦合金翅片管之后,還包括:

通過管形刀片對形成的鈦或鈦合金翅片管的翅形進行調整。

說明書<p>技術領域

本發明涉及機械加工領域,尤其涉及一種鈦或鈦合金翅片管的制造方法。

背景技術

在船舶制造領域,涉及到海洋性環境、氣候的影響,船舶上所有的結構件都需要考慮到耐腐蝕性的影響,尤其是用于主機的空冷器、汽輪機、熱交換器、潤滑油冷卻、給水加熱器等涉及到熱交換的空心管件,一方面要考慮結構的剛性需求,另一方面還要考慮到耐腐蝕性的需求,因為是換熱管件,還要考慮換熱的需求,在這三方面都需要兼顧的情況下,鈦或鈦合金翅片管正逐步用于船舶行業熱交換管,但是鈦或鈦合金因為其比強度高、加工硬化速度快,難以冷成形,導致加工困難,因此無法規模化生產。

發明內容

在下文中給出關于本發明的簡要概述,以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解,這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分,也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念,以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

為解決上述問題,本發明提出一種鈦或鈦合金翅片管的制造方法,易于對鈦或鈦合金母管進行加工形成鈦或鈦合金翅片管。

一種鈦或鈦合金翅片管的制造方法,包括:

將鈦或鈦合金母管固定于內芯頭上;

通過第一刀片組對所述鈦或鈦合金母管進行預加工,形成鈦或鈦合金預成形管;

對所述鈦或鈦合金預成形管進行在線退火;

將在線退火后的鈦或鈦合金預成形管通過第二刀片組進行增量加工,形成鈦或鈦合金翅片管。

進一步地,所述第一刀片組包括N個第一刀片,其中N為大于1的整數,各個所述第一刀片之間設有第一墊片,所述各個第一刀片的外徑依次遞增;

所述通過第一刀片組對所述鈦或鈦合金母管進行預加工,形成鈦或鈦合金預成形管,包括:

將鈦或鈦合金母管依次經過各個第一刀片進行增量切割,以在所述鈦或鈦合金母管表面形成初步翅形。

進一步地,所述對所述鈦或鈦合金預成形管進行在線退火,包括:

通過氬氣吹掃裝置進行氬氣吹掃操作。

通過加熱裝置進行加熱操作。

進一步地,所述第一刀片組和第二刀片組之間間隔預設距離,所述預設距離滿足以下等式:

L1=t1+X(t1+t2);

其中L1為所述預設距離,t1為所述第一墊片的厚度,t2為所述第一刀片的厚度,X為大于或等于1的整數;

所述氬氣吹掃裝置和加熱裝置正對于所述第一刀片組和第二刀片組之間的區域。

進一步地,所述第二刀片組包括M個第二刀片,其中M為大于1的整數,各個所述第二刀片之間設有第二墊片,所述第二墊片的厚度與所述第一墊片的厚度相同,所述第二刀片的厚度與所述第一刀片的厚度相同,所述各個第二刀片的外徑依次遞增,其中外徑最小的第二刀片的外徑大于第一刀片組中外徑最大的第一刀片的外徑;

所述將在線退火后的鈦或鈦合金預成形管通過第二刀片組進行增量加工,形成鈦或鈦合金翅片管,包括:

將在線退火后的鈦或鈦合金預成形管依次經過各個第二刀片進行再次增量切割,形成鈦或鈦合金翅片管。

進一步地,所述將在線退火后的鈦或鈦合金預成形管通過第二刀片組進行增量加工,形成鈦或鈦合金翅片管之后,還包括:

通過管形刀片對形成的鈦或鈦合金翅片管的翅形進行調整。

本發明提供的鈦或鈦合金翅片管的制造方法,通過第一刀片組對鈦或鈦合金母管進行預加工成形,再通過第二刀片組進行增量加工形成鈦或鈦合金翅片管,方法簡單,使得硬度較大的鈦或鈦合金母管易于加工,有效簡化生產流程,提高生產效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明提供的鈦或鈦合金翅片管的成形裝置一種實施例的結構示意圖。

圖2為本發明提供的鈦或鈦合金翅片管的成形裝置形成的鈦或鈦合金翅片管第一種翅形的結構示意圖。

圖3為本發明提供的鈦或鈦合金翅片管的成形裝置形成的鈦或鈦合金翅片管第二種翅形的結構示意圖。

圖4為本發明提供的鈦或鈦合金翅片管的成形裝置形成的鈦或鈦合金翅片管第三種翅形的結構示意圖。

圖5為本發明提供的鈦或鈦合金翅片管的制造方法第一種實施例的流程圖。

圖6為本發明提供的鈦或鈦合金翅片管的制造方法第二種實施例的流程圖。

具體實施方式

下面參照附圖來說明本發明的實施例。在本發明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或者更多個其他附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意,為了清楚目的,附圖和說明中省略了與本發明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。

實施例一

參考圖1,本實施例提供一種鈦或鈦合金翅片管的成形裝置,包括:

內芯頭1,用于固定鈦或鈦合金母管2;

與內芯頭1配合設置的第一刀片組4和第二刀片組5,第一刀片組4用于對鈦或鈦合金母管2進行預加工,形成鈦或鈦合金預成形管;第二刀片組5用于對鈦或鈦合金預成形管進行增量加工,形成鈦或鈦合金翅片管。

本實施例提供的鈦或鈦合金翅片管的成形裝置,通過第一刀片組對鈦或鈦合金母管進行預加工成形,再通過第二刀片組進行增量加工形成鈦或鈦合金翅片管,結構簡單,使得硬度較大的鈦或鈦合金母管易于加工,有效簡化生產流程,提高生產效率。

本發明中所述的鈦或鈦合金翅片管為鈦翅片管或鈦合金翅片管,鈦或鈦合金母管為鈦母管或鈦合金母管,鈦或鈦合金母管的外表面為光滑面。

具體地,參考圖1,第一刀片組4和第二刀片組5通過支撐裝置3進行支撐,并與內芯頭1配合設置,加工時,將鈦合金母管2套設在內芯頭上,依次經過第一刀片組4和第二刀片組5進行滾軋加工成形,形成鈦或鈦合金翅片管。

其中,內芯頭1采用硬質材料制成,內芯頭1的表面為光滑表面或螺旋形表面,使其與鈦或鈦合金母管2內壁相適配。

通過內芯頭1、第一刀片組4和第二刀片組5的配合,能夠有效減小加工過程中管材的震動,提高加工過程的穩定性。

參考圖1,作為一種優選的實施方式,第一刀片組4包括N個第一刀片4a,其中N為大于1的整數,各個第一刀片4a之間設有第一墊片4b。

進一步地,各個第一刀片4a的外徑依次遞增,以實現對鈦或鈦合金母管2的增量加工。

N的數值可根據實際的需求設定,此外,調整第一墊片4b的厚度可以調整翅片的螺距大小。

鈦或鈦合金母管2的外表面依次經過第一刀片組4中外徑遞增的各個第一刀片4a進行切割,形成鈦或鈦合金預成形管,鈦或鈦合金預成形管具有初步的翅形。

作為一種優選的實施方式,第二刀片組5包括M個第二刀片5a,其中M為大于1的整數,各個第二刀片5a之間設有第二墊片5b,第二墊片5b的厚度與第一墊片4b的厚度相同,第二刀片5a的厚度與第一刀片4a的厚度相同。

進一步地,各個第二刀片5a的外徑依次遞增,其中外徑最小的第二刀片的外徑大于第一刀片組4中外徑最大的第一刀片的外徑。

M的數值根據實際需求設定,第二墊片5b的厚度與第一墊片4b的厚度相同、第二刀片5a的厚度與第一刀片4a的厚度相同,使得通過第一刀片組4預加工初步成形的翅形能夠與第二刀片組5相適配。

經過第一刀片組4預加工成形后的鈦或鈦合金預成形管再經過第二刀片組5中外徑依次遞增的各個第二刀片5a依次進行增量切割,逐步增加翅片的深度,最終形成鈦或鈦合金翅片管6。

作為一種優選的實施方式,本實施例提供的鈦或鈦合金翅片管的成形裝置還包括管形刀片5c,管形刀片5c用于對經第二刀片組5增量加工后形成的鈦或鈦合金翅片管6的翅形進行調整。

管形刀片5c設置于第二刀片組5之后,鈦或鈦合金翅片管6的翅形由管形刀片5的形狀決定。

參考圖2,作為第一種可選的實施方式,如果撤掉管形刀片5c,則形成的第一翅形6a如圖2所示。

參考圖3,作為第二種可選的實施方式,通過管形刀片5可形成第二翅形6b,如圖3所示。

參考圖4,作為第三種可選的實施方式,通過管形刀片5可形成第三翅形6c,如圖4所示。

通過管形刀片5c,可適應不同翅形的鈦或鈦合金翅片管的生產需求。

作為一種優選的實施方式,第一刀片組4和第二刀片組5之間間隔預設距離L1。

第一刀片組4和第二刀片組5之間的區域為退火裝置7的工作區域。

具體地,預設距離L1滿足以下等式:

L1=t1+X(t1+t2);(1)

其中L1為預設距離,t1為第一墊片4b的厚度,t2為第一刀片4a的厚度,X為大于或等于1的整數。

預設距離L1滿足等式(1),使得通過第一刀片組4預加工初步成形的翅片到達第二刀片組5時能夠與第二刀片組5相適配。

作為一種優選的實施方式,本實施例提供的鈦或鈦合金翅片管的成形裝置還包括用于對經第一刀片組4預加工成形后的鈦或鈦合金母管進行在線退火的退火裝置7,退火裝置7設置于第一刀片組4和第二刀片組5之間的區域。

作為一種優選的實施方式,退火裝置7包括氬氣吹掃裝置8和加熱裝置9,氬氣吹掃裝置8用于對經第一刀片組4預加工成形后的鈦或鈦合金預成形管進行吹氬氣操作,加熱裝置9用于對鈦或鈦合金母管進行加熱,使得鈦或鈦合金母管接近軟態,更易于切割。

加熱裝置9可以為激光加熱裝置、電子束加熱裝置或感應加熱裝置,本實施例對此并不限制。

本實施例提供的鈦或鈦合金翅片管的成形裝置,通過第一刀片組對鈦或鈦合金母管進行預加工成形,中間經過退火裝置進行在線退火,再通過第二刀片組進行增量加工形成鈦或鈦合金翅片管,結構簡單,使得硬度較大的鈦或鈦合金母管易于加工,有效簡化生產流程,提高生產效率;通過內芯頭與第一刀片組和第二刀片組的配合,能夠有效減少加工過程中管材的震動,提高加工過程的穩定性。

實施例二

參考圖5,本實施例提供一種鈦或鈦合金翅片管的制造方法,包括:

步驟S101,將鈦或鈦合金母管固定于內芯頭上;

步驟S102,通過第一刀片組對所述鈦或鈦合金母管進行預加工,形成鈦合金預成形管;

步驟S103,對所述鈦或鈦合金預成形管進行在線退火;

步驟S104,將在線退火后的鈦或鈦合金預成形管通過第二刀片組進行增量加工,形成鈦或鈦合金翅片管。

鈦或鈦合金翅片管的成形裝置結構請參考實施例一,在此不在贅述。

本實施例提供的鈦或鈦合金翅片管的制造方法,通過第一刀片組對鈦或鈦合金母管進行預加工成形,再通過第二刀片組進行增量加工形成鈦或鈦合金翅片管,方法簡單,使得硬度較大的鈦或鈦合金母管易于加工,有效簡化生產流程,提高生產效率。

第一刀片組和第二刀片組通過支撐裝置進行支撐,并與內芯頭配合設置,加工時,將鈦合金母管套設在內芯頭上,依次經過第一刀片組和第二刀片組進行滾軋加工成形,形成鈦或鈦合金翅片管。

通過內芯頭、第一刀片組和第二刀片組的配合,能夠有效減小加工過程中管材的震動,提高加工過程的穩定性。

作為一種優選的實施方式,第一刀片組包括N個第一刀片,其中N為大于1的整數,各個第一刀片之間設有第一墊片,各個第一刀片的外徑依次遞增。

通過第一刀片組對所述鈦或鈦合金母管進行預加工,形成鈦或鈦合金預成形管,包括:

將鈦或鈦合金母管依次經過各個第一刀片進行增量切割,以在所述鈦或鈦合金母管表面形成初步翅形。

鈦或鈦合金預成形管具有初步的翅形。

由于第一刀片組中的第一刀片的外徑依次遞增,因此切割的深度也在逐漸遞增,經過一定數量的第一刀片切割后,則可在鈦或鈦合金母管表面形成初步的翅形。

N的數值可根據實際的需求設定,此外,調整第一墊片的厚度可以調整翅片的螺距大小。

具體地,步驟S103,對鈦或鈦合金預成形管進行在線退火,包括:

通過氬氣吹掃裝置進行氬氣吹掃操作。

通過加熱裝置進行加熱操作。

氬氣吹掃裝置用于對經第一刀片組預加工成形后的鈦或鈦合金預成形管進行吹氬氣操作,以防止鈦或鈦合金母管表面的金屬氧化;加熱裝置用于對鈦或鈦合金預成形管進行加熱,使得鈦或鈦合金預成形管接近軟態,更易于第二刀片組對其進行切割。

第一刀片組和第二刀片組之間間隔預設距離,預設距離滿足以下等式:

L1=t1+X(t1+t2);

其中L1為所述預設距離,t1為所述第一墊片的厚度,t2為所述第一刀片的厚度,X為大于或等于1的整數。

預設距離L1滿足上述等式,使得通過第一刀片組預加工初步成形的翅片到達第二刀片組時能夠與第二刀片組相適配。

氬氣吹掃裝置和加熱裝置正對于第一刀片組和第二刀片組之間的區域,以便于鈦或鈦合金母管經過第一刀片組預加工成形后進行退火操作。

進一步地,第二刀片組包括M個第二刀片,其中M為大于1的整數,各個第二刀片之間設有第二墊片,第二墊片的厚度與第一墊片的厚度相同,第二刀片的厚度與第一刀片的厚度相同,各個第二刀片的外徑依次遞增,其中外徑最小的第二刀片的外徑大于第一刀片組中外徑最大的第一刀片的外徑,以實現增量加工。

具體地,將在線退火后的鈦或鈦合金預成形管通過第二刀片組進行增量加工,形成鈦或鈦合金翅片管,包括:

將在線退火后的鈦或鈦合金預成形管依次經過各個第二刀片進行再次增量切割,形成鈦或鈦合金翅片管。

由于第二刀片組中的第二