CN104001817A - 一种有效避免直边的扩径模具 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械领域，具体涉及一种高精度机械扩径有效避免直边的扩径模具。本发明有效避免直边的扩径模具，用于机械扩径机上，与菱锥形锥体导向键槽采用导向键连接形成一个圆柱形筒体；其特点是：扩径模具侧面边缘采用波浪形或齿形与相邻的模具相互咬合。扩径模具通过锥体收缩至最小直径时，扩径模具波浪形或齿形边缘咬合成一个整圆；扩径模具通过锥体扩大至最大直径时，扩径模具波浪形或齿形边缘始终未脱离咬合状完全分离，依然是一个整圆。使用本发明扩径后的钢管圆度好、精度高，扩径后钢管圆度精度比现有技术扩径后的钢管圆度精度提高50%以上，可达到最高精度圆度0.2mm。

Description

一种有效避免直边的扩径模具

技术领域

本发明属于机械领域，具体涉及一种高精度机械扩径有效避免直边的扩径模具。

背景技术

机械扩径是焊管生产中确保钢管质量的一道重要工序，机械扩径是采用斜块扩孔原理、通过分瓣凸模使管坯产生塑性变形的一种材料加工技术。机械扩径属于管材二次加工领域内的刚性模具胀形技术，机械扩径可以消除成形和焊接时造成的部分残余应力，改善钢管内应力分布状态，同时使钢管达到规范中规定的圆度及直线度，降低施工难度。扩径已成为焊管生产中确保成管质量的一道重要工序。

机械扩径机作为提高钢管质量的一种极为关键的技术装备，越来越多地在制管生产中得以运用。其工作原理是利用刚性扩胀模具，从焊管内壁将管子直径胀大。扩径时，油缸通过扩径杆拉动内锥体移动，迫使扩径模具径向扩胀，内锥体的力借助扩径模具圆环作用在钢管上，从而使与扩径模具圆环相接触的一段钢管发生永久变形从而得到扩径。扩径杆的反向推动时，外扇形块收缩，钢管与外扇形块圆环脱开，以便再次送进，进行下一步的扩径。目前，由于相邻扩径模具之间的接触面为平面，胀块胀开时，相邻的胀块之间形成纵向直线形间隙，钢管扩径后，相邻胀块之间直线间隙处因塑性变形贴合而形成直边，导致扩径后钢管的圆度达不到要求。随着技术创新与高科技产品的不断涌现，要求零件加工有更高的精度、表面粗糙度和表面完整性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种高精度机械扩径有效避免直边的扩径模具，以提高钢管的圆度，达到设计要求。

本发明采用的技术方案是：该有效避免直边的扩径模具，用于机械扩径机上，与菱锥形锥体导向键槽采用导向键连接形成一个圆柱形筒体；其特点是：扩径模具侧面边缘采用波浪形或齿形与相邻的模具相互咬合。

扩径模具通过锥体收缩至最小直径时，扩径模具波浪形或齿形边缘咬合成一个整圆；扩径模具通过锥体扩大至最大直径时，扩径模具波浪形或齿形边缘始终未脱离咬合状完全分离，依然是一个整圆。

扩径模具作为机械扩径机的核心部件，扩径时扩径模具外表面与钢管直接接触，其精度对钢管质量生产影响很大。本发明有效避免直边的扩径模具，安装于机械扩径机锥体上，与扩径机锥体的纵向导向键槽采用导向键连接，从而使扩径模具与锥体贴合形成一个圆柱状。因此，本发明的波浪形或齿形有效避免直边的扩径模具与现有技术相比，具有如下有益效果：

（1）本发明有效避免直边的扩径模具的相邻接触面为相互配合的波浪形或齿形曲面，相邻扩径模具的接触面不再全是现有技术中的纵向平面，扩径模具边缘接触面之间的波浪形或齿形相互咬合，解决了现有技术中的扩径装置扩径时相邻扩径模具间的直缝间隙导致的直边等影响钢管质量的缺陷。

（2）本发明有效避免直边的扩径模具的两相邻接触面通过波浪形或齿形曲面相互咬合形成整体圆柱状，使扩径模具扩径时相互咬合不直接分开形成直边间隙，扩径模具形成的圆柱状更接近一个整圆，有效地提高了钢管的扩径精度。因此本发明扩径后的钢管圆度好，精度高，使用本发明扩径后的钢管圆度精度比现有技术扩径后的圆度精度提高50%以上。

（3）本发明有效避免直边的扩径模具可以适用于高精度筒形管件的整圆，降低了目前高精度筒形管件采用千斤顶进行多次反复校正整圆或者是采用车床进行车削加工的成本和加工难度，提高了生产效率。

（4）本发明有效避免直边的扩径模具，使扩径工艺运用于高精度筒形管件校形领域成为现实。

综上所述，本发明有效避免直边的扩径模具，具有传统技术无法比拟的优点，具有较好的推广使用价值。

附图说明

图1是本发明实施例1的立体图。

图2是图1中的A向展开视图。

图3是本发明实施例2的装配结构示意图。

图4是图3的剖面视图。

图5是图3中一块扩径模具的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

参见图1、图2，本实施例的扩径模具1，与菱锥形锥体2的导向键槽21采用导向键11连接形成一个圆柱形筒体；由图1、图2可见，扩径模具1侧面边缘采用波浪形与相邻的模具相互咬合。图1中，扩径模具1通过锥体2收缩至最小直径时，扩径模具1的波浪形边缘咬合成一个整圆；扩径模具1通过锥体2扩大至最大直径时，扩径模具1的波浪形边缘始终未脱离咬合状完全分离，依然是一个整圆。

实施例2：

参见图3、图4、图5，本实施例的结构与实施例1基本相同，不同之处是，扩径模具1侧面边缘采用齿形与相邻的模具相互咬合。

图3、图4中，1是扩径模具、2是菱锥形锥体、12是纵向导向键、13是径向导向键、3是中间导向环。菱锥形锥体2表面均匀设置有多个纵向导向槽，每个扩径模具1的底面安装纵向导向键12，每个扩径模具1大头侧面安装径向导向键13，拉杆4拉伸菱锥形锥体2，迫使扩径模具1扩张与钢管内壁接触，钢管塑性变形得到扩径整圆。 

从图5可见，扩径模具1的相互配合的曲面为齿形。相邻扩径模具1的接触面之间存在重合的非纵向接触面部分，拉拔扩径后，解决了现有的扩径装置相邻扩径模具间的纵向间隙导致的直边等影响钢管质量的缺陷。因此使用本发明扩径后的钢管圆度好、精度高，使用发明扩径后钢管圆度精度比现有技术扩径后的钢管圆度精度提高50%以上，可达到最高精度圆度0.2mm。

Claims (2)

1.一种有效避免直边的扩径模具，用于机械扩径机上，与菱锥形锥体导向键槽采用导向键连接形成一个圆柱形筒体；其特征在于：扩径模具侧面边缘采用波浪形或齿形与相邻的模具相互咬合。

2.根据权利要求1所述的有效避免直边的扩径模具，其特征在于：扩径模具通过锥体收缩至最小直径时，扩径模具波浪形或齿形边缘咬合成一个整圆；扩径模具通过锥体扩大至最大直径时，扩径模具波浪形或齿形边缘始终未脱离咬合状完全分离，依然是一个整圆。