CN104368617B - 一种交叉扩孔法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交叉扩孔法，包括以下步骤：1）根据所需扩孔的坯料的材质和规格，计算扩孔力和扩延系数；2）选择所需扩孔的模具系列以及配套的扩孔针直径，模具分上半部分和下半部分，上半部分包括基座、扩孔针延长杆、扩孔梁、扩孔针、扩孔杆和镦粗垫，下半部分包括扩孔筒、扩孔冲头、坯料位置和剪切环；3）开始扩孔，从小系列开始，完成一个系列的坯料生产之后，将模具的下半部分全部更换，而上半部分只有镦粗垫根据工艺要求来决定是否更换，当下一系列的坯料的扩延系数≥1.30时或扩孔力≥10MN时，镦粗垫做相应的更换，以此类推，完成所有坯料的生产。本发明简化了模具更换工作，提高了工作效率，同时也延长了模具的使用寿命。

Description

一种 交叉扩孔法

技术领域

本发明涉及挤压管的扩孔方法，具体是一种交叉扩孔法。

背景技术

随着钢管挤压技术的快速发展，坯料的扩孔规格越来越多，因此，扩孔机的模具系列和规格也越来越多、越来越细致。扩孔机的模具的精确性主要体现在每种系列的扩孔延长杆与扩孔杆、镦粗垫与扩孔针、镦粗垫与扩孔筒、扩孔筒与扩孔杆的紧密配合上，扩孔筒部分主要涉及到压力环的配合紧密，扩孔针与扩孔头的配合，扩孔针与坯料的配合。

随着扩孔工艺要求的不断变化，扩孔规格的增多，扩孔时需要更换的模具越来越多，也越来越频繁。一整套模具的更换非常麻烦，不仅会浪费大量的时间，影响生产效率，而且模具规格的多样性也造成了模具的堆积，浪费资金。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简便、有效的交叉扩孔法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种交叉扩孔法，包括以下步骤：

1）根据所需扩孔的坯料的材质和规格，计算扩孔力和扩延系数，扩孔力=π/4*(D²-d1²)*Km，扩延系数=(D1²-d1²)*K²/（D2²-d2²)），其中D是扩孔冲头的直径，D1是坯料扩孔前的外径，d1是坯料扩孔前的内径，D2是坯料扩孔后的外径，d2是坯料扩孔后的内径，所述D、D1、d1、D2、d2的单位均为mm，Km是坯料在扩孔温度下的实际变形抗力值，单位为kg/mm²，K是坯料在扩孔温度下的热膨胀系数，在1.001-1.040之间；

2）根据扩孔力和扩延系数来选择所需扩孔的模具系列以及配套的扩孔针直径，安全系数≥0.6，扩孔采用的模具分上半部分和下半部分，上半部分包括基座、扩孔针延长杆、扩孔梁、扩孔针、扩孔杆和镦粗垫，下半部分包括扩孔筒、扩孔冲头、坯料位置和剪切环；

3）开始扩孔，从小系列开始，完成一个系列的坯料生产之后，将模具的下半部分全部更换为下一系列的尺寸，而上半部分只有镦粗垫根据工艺要求来决定是否更换：当下一系列的坯料的扩延系数≥1.30时或扩孔力≥10MN时，镦粗垫做相应的更换，当下一系列的坯料的扩延系数＜1.30时且扩孔力＜10MN时，上半部分全部不用更换，即小系列的上半部分来扩同系列或大系列的下半部分，以此类推，完成所有的坯料生产。

作为本发明进一步的方案：所述镦粗垫满足以下要求：镦粗垫的外径D3与扩孔筒的内径d4之间的单边间隙为0.2-8mm，镦粗垫的内孔d3与扩孔针的直径D5之间的单边间隙为0.2-10mm，镦粗垫的外螺纹与扩孔杆配套，镦粗垫的尾部采用外倒圆R5-R40或倒棱设计15-75°单边长度为2-60mm或倒弧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过只更换下半部分模具和上半部分的镦粗垫6实现了多系列多规格的同时生产，简化了模具更换工作，节省了时间，提高了工作效率，同时也延长了模具的使用寿命。

附图说明

图1是扩孔工模具的结构示意图；

图2是镦粗垫的结构示意图；

图3是镦粗垫的A-A剖面图；

图中：1-基座、2-扩孔针延长杆、3-扩孔梁、4-扩孔针、5-扩孔杆、6-镦粗垫、7-扩孔筒、8-扩孔冲头、9-坯料位置、10-剪切环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例及其附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中，一种交叉扩孔法，以生产Φ430, Φ360, Φ330, Φ270, Φ255几种规格坯料为例，包括以下步骤：

1）根据所需扩孔的坯料的材质和规格，计算扩孔力和扩延系数，扩孔力=π/4*(D²-d1²)*Km，扩延系数=(D1²-d1²)*K²/（D2²-d2²)），其中D是扩孔冲头的直径，D1是坯料扩孔前的外径，d1是坯料扩孔前的内径，D2是坯料扩孔后的外径，d2是坯料扩孔后的内径，所述D、D1、d1、D2、d2的单位均为mm，Km是坯料在扩孔温度下的实际变形抗力值，单位为kg/mm²，K是坯料在扩孔温度下的热膨胀系数，在1.001-1.040之间；

2）根据扩孔力和扩延系数来选择所需扩孔的模具系列以及配套的扩孔针直径，安全系数≥0.6，如图1所示，扩孔采用的模具分上半部分和下半部分，上半部分包括基座1、扩孔针延长杆2、扩孔梁3、扩孔针4、扩孔杆5和镦粗垫6，下半部分包括扩孔筒7、扩孔冲头8、坯料位置9和剪切环10，所述镦粗垫6满足以下要求：镦粗垫6的外径D3与扩孔筒7的内径d4之间的单边间隙为0.2-8mm，镦粗垫6的内孔d3与扩孔针4的直径D5之间的单边间隙为0.2-10mm，镦粗垫6的外螺纹与扩孔杆5配套，镦粗垫6的尾部采用外倒圆R5-R40或倒棱设计15-75°单边长度为2-60mm或倒弧，如图2和图3所示；

3）开始扩孔，从小系列开始，完成一个系列的坯料生产之后，将模具的下半部分全部更换为下一系列的尺寸，而上半部分只有镦粗垫6根据工艺要求来决定是否更换：当下一系列的坯料的扩延系数≥1.30时或扩孔力≥10MN时，镦粗垫6做相应的更换，当下一系列的坯料的扩延系数＜1.30时且扩孔力＜10MN时，上半部分全部不用更换，即小系列的上半部分来扩同系列或大系列的下半部分，以此类推，完成所有的坯料生产，本生产的模具更换时间比现有的方法要节省至少2/3的时间。

本发明通过只更换下半部分模具和上半部分的镦粗垫6实现了多系列多规格的同时生产，简化了模具更换工作，节省了时间，提高了工作效率，同时也延长了模具的使用寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种交叉扩孔法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据所需扩孔的坯料的材质和规格，计算扩孔力和扩延系数，扩孔力＝π/4*(D²-d1²)*Km，扩延系数＝(D1²-d1²)*K²/(D2²-d2²))，其中D是扩孔冲头的直径，D1是坯料扩孔前的外径，d1是坯料扩孔前的内径，D2是坯料扩孔后的外径，d2是坯料扩孔后的内径，所述D、D1、d1、D2、d2的单位均为mm，Km是坯料在扩孔温度下的实际变形抗力值，单位为kg/mm²，K是坯料在扩孔温度下的热膨胀系数，在1.001-1.040之间；

2)根据扩孔力和扩延系数来选择所需扩孔的模具系列以及配套的扩孔针直径，安全系数≥0.6，扩孔采用的模具分上半部分和下半部分，上半部分包括基座(1)、扩孔针延长杆(2)、扩孔梁(3)、扩孔针(4)、扩孔杆(5)和镦粗垫(6)，下半部分包括扩孔筒(7)、扩孔冲头(8)、坯料位置(9)和剪切环(10)；

3)开始扩孔，从小系列开始，完成一个系列的坯料生产之后，将模具的下半部分全部更换为下一系列的尺寸，而上半部分只有镦粗垫(6)根据工艺要求来决定是否更换：当下一系列的坯料的扩延系数≥1.30时或扩孔力≥10MN时，镦粗垫(6)做相应的更换，当下一系列的坯料的扩延系数＜1.30时且扩孔力＜10MN时，上半部分全部不用更换，即小系列的上半部分来扩同系列或大系列的下半部分，以此类推，完成所有的坯料生产；

所述镦粗垫(6)的外径D3与扩孔筒(7)的内径d4之间的单边间隙为0.2-8mm，镦粗垫(6)的内孔d3与扩孔针(4)的直径D5之间的单边间隙为0.2-10mm，镦粗垫(6)的外螺纹与扩孔杆(5)配套，镦粗垫(6)的尾部采用外倒圆R5-R40或倒棱设计15-75°单边长度为2-60mm或倒弧。