專利名稱：焊接鋼管管端橢圓度的修正模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種焊接鋼管管端橢圓度的修正模具。
背景技術(shù)：
石油天然氣長輸管線的施工過程中，需要在施工工地對接直縫和螺旋埋弧焊鋼管。為了方便管線施工現(xiàn)場的鋼管管端對口組焊，焊接鋼管的管端橢圓度尺寸公差比管體的要求更加嚴格。大口徑焊接鋼管要經(jīng)過機械或水壓擴徑等生產(chǎn)工序來保證尺寸精度。由于鋼板機械性能的波動，對回彈等因素的影響估計不準確，常常會出現(xiàn)管端橢圓度超差的情況。通常，管端橢圓度超差的鋼管采取切除管端的辦法來處理。然而海底管線的鋼管長度要求較為苛刻，管端切除的鋼管經(jīng)常因達不到交貨長度而造成批量鋼管無法交貨。此外，對于大口徑厚壁鋼管，在管端橢圓度超差的鋼管批量較大時，切除管端會降低交貨結(jié)算重量， 嚴重影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種焊接鋼管管端橢圓度的修正模具，通過該修正模具可以直接修正焊接鋼管管端的橢圓度，無需切除焊接鋼管管端。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種焊接鋼管管端橢圓度的修正模具，包括上模和下模，所述上模、所述下模均設(shè)置有橫截面為半圓形的修正槽，所述上模的修正槽正對所述下模的修正槽，合模時，所述上模的修正槽與所述下模的修正槽形成鋼管的容置空間；
所述上模的修正槽的橫截面圓弧半徑與所述下模的修正槽的橫截面圓弧半徑按照以下公式確定
R=(l-k)D / 2 - Δ / 2
其中，R是上?；蛳履５男拚鄣臋M截面圓弧半徑，D是焊接鋼管的公稱外徑，Λ是鋼管外徑下偏差的絕對值，k是鋼管回彈系數(shù)，k取O O. 001之間的數(shù)值，R、D、A的單位均為mm。合模時，所述上模與所述下模之間留有18mm 22 mm的間隙。合模時，所述上模與所述下模之間的間隙為20mm。所述上模與所述下模的寬度為80 mm 120 mm。所述上模與所述下模的寬度為100mm。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可以有效修正焊接鋼管管端的橢圓度，避免了管端切除對企業(yè)造成經(jīng)濟損失。
圖I是上模的結(jié)構(gòu)示意 圖2是下模的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意 圖4是壓圓過程中焊接鋼管發(fā)生內(nèi)凹的示意圖。在圖中1_上模；2-下模；3-焊接鋼管。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細描述。如圖I-圖3所示，一種焊接鋼管管端橢圓度的修正模具，包括上模I和下模2，上模I、下模2均設(shè)置有橫截面為半圓形的修正槽，上模I的修正槽正對下模2的修正槽，合模時，上模I的修正槽與下模2的修正槽形成鋼管3的容置空間；
上模I的修正槽的橫截面圓弧半徑與下模2的修正槽的橫截面圓弧半徑按照以下公式確定
R=(l-k)D / 2 - A / 2
其中，R是上模I或下模2的修正槽的橫截面圓弧半徑，D是鋼管3的公稱外徑，A是鋼管3的外徑的下偏差的絕對值，k是鋼管回彈系數(shù)，k取0 0. 001之間的數(shù)值，R、D、A的單位均為mm。鋼管回彈系數(shù)的取值屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不做過多贅述。本發(fā)明是一種專用壓圓模具，通過壓力加工來恢復(fù)鋼管3的橢圓度尺寸。壓力機選用整圓用的油壓機。如圖3所示，為了避免壓圓時上模I與下模2相碰造成設(shè)備損壞，上模I與下模2之間必須留有一定間隙，這個間隙不能太小也不能太大。如果間隙太大，雖然可以避免上下模2壓圓時相碰，但對于高鋼級的薄壁鋼管，壓圓壓縮時容易發(fā)生如圖4所示的內(nèi)凹現(xiàn)象。合模時，上模I與下模2之間間隙取18mm 22 mm。作為優(yōu)選，合模時，上模I與下模2之間的間隙取20mm。通過對稱的加工上模I、下模2相對的表面來保證該間隙，即上模I、下模2相對表面各加工掉10mm。由于通常實際鋼管材料的屈服強度比公稱屈服強度高，板厚有時也比鋼管公稱壁厚大，因此為了降低液壓系統(tǒng)的工作壓力，選擇上模I與下模2的寬度為80 mm 120 mm?？紤]到鋼管管端橢圓度超差部分的長度一般不超過100_，因此IOOmm是較好的寬度。還有一個原因是當生產(chǎn)同一尺寸規(guī)格但是強度等級更高或壁厚更厚的鋼管時，該模具仍然可以使用而不必重新設(shè)計生產(chǎn)新的模具，這樣既降低了成本也不會影響鋼管生產(chǎn)效率。最后應(yīng)當說明的是，以上內(nèi)容僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案進行的簡單修改或者等同替換，均不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種焊接鋼管管端橢圓度的修正模具，其特征在于所述焊接鋼管管端橢圓度的修正模具包括上模和下模，所述上模、所述下模均設(shè)置有橫截面為半圓形的修正槽，所述上模的修正槽正對所述下模的修正槽，合模時，所述上模的修正槽與所述下模的修正槽形成鋼管的容置空間； 所述上模的修正槽的橫截面圓弧半徑與所述下模的修正槽的橫截面圓弧半徑按照以下公式確定R=(l-k)D / 2 - A / 2 其中，R是上?；蛳履５男拚鄣臋M截面圓弧半徑，D是焊接鋼管的公稱外徑，A是鋼管外徑下偏差的絕對值，k是鋼管回彈系數(shù)，k取O 0. OOl之間的數(shù)值，R、D、A的單位均為mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的焊接鋼管管端橢圓度的修正模具，其特征在于合模時，所述上模與所述下模之間留有18mm 22 mm的間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接鋼管管端橢圓度的修正模具，其特征在于合模時，所述上模與所述下模之間的間隙為20mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的焊接鋼管管端橢圓度的修正模具，其特征在于所述上模與所述下模的寬度為80 mm 120 mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中任意一項所述的焊接鋼管管端橢圓度的修正模具，其特征在于所述上模與所述下模的寬度為100mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種焊接鋼管管端橢圓度的修正模具，包括上模和下模，上模、下模均設(shè)置有橫截面為半圓形的修正槽，上模的修正槽正對下模的修正槽，合模時，上模的修正槽與下模的修正槽形成鋼管的容置空間；上模的修正槽的橫截面圓弧半徑與下模的修正槽的橫截面圓弧半徑按照以下公式確定R=(1-k)D／2-△／2，其中，R是上?；蛳履５男拚鄣臋M截面圓弧半徑，D是焊接鋼管的公稱外徑，△是鋼管外徑下偏差的絕對值，k是鋼管回彈系數(shù)，k取0～0.001之間的數(shù)值，R、D、△的單位均為mm。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可以有效修正焊接鋼管管端的橢圓度，避免了管端切除對企業(yè)造成經(jīng)濟損失。
文檔編號B21D3/14GK102728724SQ20121024716
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:上海中油天寶巴圣鋼管有限公司