CN1017973B - 摩擦-挤压法及其摩擦挤压机 - Google Patents
摩擦-挤压法及其摩擦挤压机Info
- Publication number
- CN1017973B CN1017973B CN 90102686 CN90102686A CN1017973B CN 1017973 B CN1017973 B CN 1017973B CN 90102686 CN90102686 CN 90102686 CN 90102686 A CN90102686 A CN 90102686A CN 1017973 B CN1017973 B CN 1017973B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe
- friction
- rotor
- rotor portion
- oil cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 16
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 230000000505 pernicious effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
摩擦——挤压法及其摩擦挤压机是生产无缝钢管的新工艺和新设备。此法是用摩擦表面所产生的摩擦热作为加热热源，在摩擦热源和挤压力的共同作用下，其特点是管坯沿螺旋曲线相对运动，冷锭进，热材出，可在一机上生产多种规格的无缝管或无缝管件产品。
摩擦挤压机是由加压油缸通过推力轴承与转子部相结合的旋转部分相连，用直流电机带动转，转子部分又和成型部分相连。上述部分依加压、旋转、电机、转子、成型等顺序安装在机架上。
Description
本发明涉及一种用挤压方法生产无缝钢管的方法及其设备，特别是涉及一种摩擦-挤压法生产无缝钢管和无缝管件产品的方法及其设备。
当今世界上用热挤压法生产无缝管均需要大型的加热设备，二次加热设备。这些加热设备不仅消耗大量的热能、电能，而且生产时需要较大的场地，这些无疑使成本大大增加，尤其是生产壁厚2mm以下的薄壁无缝管，热挤压法就更加困难。
本发明的目的在于提供一种高热效率、高精度生产无缝钢管的方法和设备，用摩擦加热的方法代替热挤压法所普遍采用的环形加热炉，二次加热设备。这就大大降低了热能和电能，从而大大降低生产无缝钢管的成本。
本发明是这样实现的：把摩擦加热法和金属热挤压法结合在一起，发挥局部摩擦加热局部升温快，金属热挤压法产品精度高的特点，首先将铸钢园锭或园钢（即坯料）车去氧化皮并达到规定尺寸，再作出外六方（或其它形状）工艺头;然后使管坯由内花键主轴在直流电机带动下以600～2000（r/min）高速旋转，并对管坯施以60～240（MPa）的挤压力;使管坯的端面与外模接触，从而产生6～24（MPa）的摩擦压力，经过1.5～20（Sec），管坯高温变形区温度升高到1125℃～1300℃;在加压油缸的压力
下，转子部分沿内花键主轴作直线运动而推动管坯，转子参与径向高速旋转和轴向两种运动，当转子部分沿螺旋运动时，由转子部分带动顶杆推动管坯沿螺旋运动，管坯以0.8～2m/Sec的速度沿顶杆移动反方向进行挤压。
摩擦-挤压法生产无缝钢管是通过摩擦挤压机来实现的。摩擦挤压机的主视图如图所示，它是由加压系统，旋转部分，转子部分，成型部分，机架，直流电机组成，加压系统通过推力轴承和旋转部分相连，旋转部分和转子部分是通过内外花键结合达到直流电机带动旋转部分旋转，从而使转子部分也随之旋转。转子部分通过螺栓和成型部分连接，这些部分都按照加压系统，旋转部分，直流电机，转子部分，成型部分的顺序安装在机架上。加压系统中油缸（1）的活塞杆与转子部分螺纹连接;旋转部分中轴承座（4）用螺栓与机架（2）固定，旋转部分中主轴（8）与转子部分中转子套（11）内外花键连接;成型部分中导向套（12）与旋转部分轴承座（4）法兰连接，成型部分中导向套（12）又与内模（16）螺纹连接，成型部分中滑动支座（19）与机架（2）用导轨连接，成型部分中拉管油缸（20）活塞杆与外模（18）螺纹连接，油缸（20）安装在机架（2）上。
加压系统是由高压油推动油缸（1）来实现的。油缸（1）用螺栓固定在机架上。
旋转部分是由圆锥滚子轴承（3），轴承座（4），内花键主轴（8），齿轮（7）所组成，由直流电动机带动齿轮（7）实现旋转，
旋转部分通过轴承座（4）与机架（2）螺栓固定。
转子部分是由外花键转子套（11）、推力轴承（10）、压盘（9）、顶头（6）、止退环（5）组成。顶头（6）用螺纹与加压油缸（1）连接，在主轴（8）高速旋转时，因内花键主轴（8）和外花键转子套（11）是内径定心动配合，因此转子部分也高速旋转，并在油缸（1）的压力下运动，则转子部分沿螺旋曲线运动，即可沿轴向运动，又可在直流电机驱动下沿径向高速旋转。外花键转子套（11）与顶杆（13）螺纹连接，顶杆（13）前端又与管坯（17）用内外六方连接，因此当转子部分沿螺旋曲线运动时，由外花键转子套（11）带动的顶杆（13）推动管坯（17）也沿螺旋曲线前进。管坯（17）接触外模（18）时发生摩擦，同时产生管坯（17）高温变形区，被挤压的管坯（17）在变形区沿顶杆（13）移动反方向变形，在导向套（12）、内模（16）、外模（18）控制下形成无缝钢管（14）。
成型部分是由导向套（12）、顶杆（13）、固定支座（15）、内模（16）、外模（18）、滑动支座（19）、拉管油缸（20）组成。导向套（12）与轴承座（4）法兰螺栓连接，顶杆（13）与外花键转子套螺纹连接。内模（16）与导向套（12）螺纹连接。管坯（17）与顶杆（13）内外六方连接。外模（18）与滑动支座（19）螺栓连接。滑动支座（19）与机架（2）导轨连接。拉管油缸（20）与机架（2）螺栓连接。外模（18）控制无缝管外径，内模（16）控制无缝管（14）内径，在主电机扭矩可以满足情况下，改变内外模尺寸可以在同一摩
擦挤压机上生产较多品种的无缝钢管。
附图是摩擦挤压机主视图
加压油缸（1）机架（2）圆锥滚子轴承（3）轴承座（4）止退环（5）顶头（6）齿轮（7）内花键主轴（8）压盘（9）推力轴承（10）外花键转子套（11）导向套（12）顶杆（13）无缝管（14）固定支座（15）内模（16）管坯（17）外模（18）滑动支座（19）拉管油缸（20）
摩擦挤压的过程是金属在一定的空间和时间内，金属状态和性能发生变化的过程，以生产φ40×0.5的A3无缝钢管为例：首先车去园钢外表氧化皮，使管坯成为φ16mm的A3园棒，长度为500mm，大约可生产φ40×0.5的A3无缝1.5m。选用摩擦挤压参数如下：
管坯转数：1000（r/min）
管坯摩擦压力：8.6（MPa）
管坯摩擦加热时间：0.7（Sec）
无缝管成型速度：20mm/Sec）
主电机功率：15KW
在实施上述方案时，管坯的摩擦压力是由液压系统的调压压力表显示的，管坯的转数是由直流电机调速控制的，管坯摩擦压力和管坯转数是由管端部1125℃～1300℃这个挤压最佳温度决定的，这个温度是由热电偶来测定的。
摩擦挤压机工作过程是：拉管油缸（20）连接的滑动支座（19）和外模（18）沿机架（2）上的导轨运动，当外模（18）运动到导向套（12）前端用螺纹连接的内模（16）时，根据生产无缝钢管的规格控制内模（16）与外模（18）之间的轴向距离，开动主电机，开动液压系统驱动油缸（1），则管坯（17）沿螺旋曲线运动，并和外模（18）产生摩擦，这时在内模（16）与外模（18）之间的管坯产生1125℃～1300℃的高温，在油缸（1）压力作用下生产出无缝管（14）。当无缝管（14）尺寸达到要求时，主电机停止，拉管油缸退回，整个生产过程结束。
本发明把大压力下由摩擦表面所产生的摩擦热作为一种热源应用于金属压力加工中来，因此本方法有一次成型无缝钢管的特点，所以在模具的控制下，能够生产壁厚2mm以下薄壁无缝管。
本方法工作场地卫生，无火光、弧光及有害气体，有利于环境保护。
由于摩擦挤压法生产的无缝管成本低，质量好，不但在工业领域广泛应用，在民用领域也可以广泛应用。
Claims (2)
1、一种摩擦挤压无缝管的方法，其特征在于：先将钢坯车去氧化皮并达到规定尺寸，再作出外六方(或其它形状)工艺头；然后使管坯由内花键主轴在直流电机带动下以600～2000(r/min)高速旋转，并对管坯施以60～240(MPa)的挤压力；使管坯的端面与外模接触，从而产生6～24(MPa)的摩擦压力，经过1.5～20(Sec)，管坯高温变形区温度升高到1125℃～1300℃；在加压油缸的压力下，转子部分沿内花键主轴作直线运动而推动管坯，转子参与径向高速旋转和轴向直线两种运动，当转子部分沿螺旋运动时，由转子部分带动顶杆推动管坯沿螺旋运动，管坯以0.8～2m/Sec的速度沿顶杆移动反方向进行挤压。
2、一种为实现如权利要求1所述的方法而采用的摩擦压机，其特征在于：加压油缸（1）通过顶头（6）用螺纹与转子部分相连;转子部分由止退环（5），顶头（6），压盘（9），推力轴承（10），外花键转子套（11）组成;旋转部分由圆锥滚子轴承（3），轴承座（4），内花键主轴（8），齿轮（7）组成;直流电动机通过齿轮（7）带动旋转部分旋转;成型部分通过螺栓分别和转子部分及旋转部分相连，即它由导向套（12），顶杆（13），固定支座（15），内模（16），外模（18），滑动支座（19），拉管油缸（20）组成，这些部分按加压油缸（1），旋转部分，直流电机，转子部分，成型部分的顺序安装在机架（2）上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 90102686 CN1017973B (zh) | 1990-05-05 | 1990-05-05 | 摩擦-挤压法及其摩擦挤压机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 90102686 CN1017973B (zh) | 1990-05-05 | 1990-05-05 | 摩擦-挤压法及其摩擦挤压机 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1052804A CN1052804A (zh) | 1991-07-10 |
| CN1017973B true CN1017973B (zh) | 1992-08-26 |
Family
ID=4877631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 90102686 Expired CN1017973B (zh) | 1990-05-05 | 1990-05-05 | 摩擦-挤压法及其摩擦挤压机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1017973B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1058425C (zh) * | 1995-08-03 | 2000-11-15 | 中国技术市场协会 | 塑变法生产无缝钢管的方法及其设备 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2351422C1 (ru) * | 2007-11-20 | 2009-04-10 | Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") | Способ изготовления стальных бесшовных труб большого диаметра |
| DE102011012760A1 (de) * | 2010-09-14 | 2012-03-15 | Sms Meer Gmbh | Strangpresse sowie Verfahren zum kontinuierlichen Pressen von Metall |
| CN103111482B (zh) * | 2012-12-20 | 2015-03-25 | 燕山大学 | 一种镁合金无缝管材的制备方法及其挤压模具 |
| CN109332398B (zh) * | 2018-09-18 | 2020-04-10 | 太原科技大学 | 一种用于热轧无缝钢管除磷装置 |
| CN109570253B (zh) * | 2018-11-19 | 2020-03-31 | 北京科技大学 | 一种镁/铝合金双金属复合管成形模具及方法 |
| CN111112451B (zh) * | 2020-02-12 | 2024-08-02 | 宿迁学院 | 金属成型的方法及其装置 |
-
1990
- 1990-05-05 CN CN 90102686 patent/CN1017973B/zh not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1058425C (zh) * | 1995-08-03 | 2000-11-15 | 中国技术市场协会 | 塑变法生产无缝钢管的方法及其设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1052804A (zh) | 1991-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Etherington | CONFORM—a new concept for the continuous extrusion forming of metals | |
| CN103480686B (zh) | 一种异型截面螺旋管的成型设备及成型方法 | |
| CN1017973B (zh) | 摩擦-挤压法及其摩擦挤压机 | |
| CN101342549A (zh) | 汽车差速器前壳体毛坯热挤压工艺及成型模具 | |
| CN1943907A (zh) | 一种双金属管的双螺旋温滚压复合装置及其复合工艺 | |
| CN105328091A (zh) | 一种大模数圆柱齿轮近净热轧成形装置 | |
| CN109332411B (zh) | 一种针对有色金属连续多次挤压的挤管成形装置 | |
| CN1020151C (zh) | 波纹管加工方法及设备 | |
| ES2007599A6 (es) | Proceso y aparato para la extrusion indirecta de un lingote de metal caliente. | |
| US20130186214A1 (en) | Drive for a Pilger Roller System | |
| CN215879690U (zh) | 一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具 | |
| CN111004902A (zh) | 金属平板双面对称滚压加工装置 | |
| CN102513418B (zh) | 一种轧辊间隙可调式柔性辊弯成形装置 | |
| CN113492190A (zh) | 一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具 | |
| CN109570433B (zh) | 一种径向加载位移实时可调的棒管材疲劳断裂下料机 | |
| CN114147095B (zh) | 一种金属波纹管自动整形机 | |
| CN211921637U (zh) | 一种金属平板双面对称滚压加工装置 | |
| CN101049630B (zh) | 连续铸造生产线工艺流程 | |
| CN109848345B (zh) | 一种管材变壁厚缩径旋转挤压成形装置及方法 | |
| CN206083522U (zh) | 一种分体式变压器散热器片滚压辊 | |
| CN2645808Y (zh) | 一种变径管的拉伸设备 | |
| CN1191162A (zh) | 异型截面钢材局部加热挤压工艺及其装置 | |
| CN111167909A (zh) | 一种高性能构件扭-挤成形的装置 | |
| CN215745549U (zh) | 一种大口径金属管材冷拔机 | |
| CN101714434B (zh) | 一种带有支撑辊的连续挤压机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C13 | Decision | ||
| GR02 | Examined patent application | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |