CN105290130A - 一种圆形金属管压延模 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种入口段的相关参数均可量化的正方形异型管压延模，包括：镶套及设置在镶套中的模芯，模芯上开设有压延成型孔，该压延成型孔包括：入口段和定径段，定径段为与圆形金属管的外径相对应的圆柱孔，其直径D1＝圆形金属管的外径，该定径段的长度为整个模芯厚度L3的20.6～24.6％；所述的入口段为向外张开的弧形导入孔，该弧形导入孔内表面的导线为直线，该直线与压延成型孔的中心线重合，所述弧形导入孔内表面的母线为圆弧。本发明主要用于将圆形金属管缩径。

Description

一种圆形金属管压延模
技术领域
本发明涉及到金属塑性加工技术领域中的压延成型模，尤其涉及到将圆钢管缩径的压延成型模。
背景技术
拉拔模具(也称压延成型模具)是冷拔各种金属管时的重要工装部件，已经广泛地应用在钢管等金属管材变径或/和变形的生产过程中。利用拉拔模对钢管进行冷拔成型，具有材料利用率高、能耗低、产品性能优良、生产效率高和成本低廉等特点。拉拔模具中，按其拉拔成型的管材截面形状不同，可分为圆形拉拔模具和异型拉拔模具；按其拉拔过程中有无衬芯模，又可分为空拔拉拔模(简称空拔模)和衬芯拉拔模(简称衬芯模)，衬芯拉拔模由外模和内模相匹配共同完成冷拔。在拉拔行业中，空拔拉拔模或衬芯拉拔模的外模通常统称为拉拔模(或压延模)。
众所周知，如果拉拔模的开口大小和入口段的长度设置不合理，那么管材与模具之间的接触面积随之变化，金属的纵向和横向流动存在不均衡现象，从而致使经其拉拔成型的圆形管的质量较差，主要表现在其直线度较差(存在不同程度弯曲)、壁厚不均匀、圆角不均衡、尺寸不稳定和表面不平整等缺陷，更甚者出现拉拔过程中钢管断裂和开裂现象。
目前，针对异型管压延模没有统一的设计标准，其入口段的开口大小和入口段的长度设置都是凭经验，针对每一种型号的圆形管，在设计时，都要经过反复多次的试验、改进、再试验的过程，才能得到较为理想的拉拔模，这不仅延长了模具的加工周期，还增加了生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种其入口段的相关参数均可量化的圆形金属管压延模。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种圆形金属管压延模，包括：镶套以及设置在镶套中的模芯，模芯上开设有贯穿模芯的压延成型孔，该压延成型孔包括：入口段和定径段，所述镶套的一端设置有用于安装模芯的敞口，所述的模芯从该敞口镶嵌在镶套中，镶套的另一端设置有端壁，该端壁上开设有与压延成型孔相配合的出口；
所述的定径段为与圆形金属管的外径相对应的圆柱孔，其直径D1＝圆形金属管的外径，该定径段的长度为整个模芯厚度L3的20.6～24.6％；
所述的入口段为与定径段的圆柱孔相衔接的向外张开的弧形导入孔，该弧形导入孔的外边沿圆弧线的直径D2为1.1～1.2倍的D1，该弧形导入孔内表面的导线为直线，该直线与压延成型孔的中心线重合，所述弧形导入孔内表面的母线为圆弧，该圆弧由三点决定，第一点：该弧形导入孔外边沿上的点，第二点：定径段的连接入口段的边沿线上的相应点，第三点：在水平方向上，离第二点的距离为L3的10.4～12.4％，在垂直方向上，第三点与第二点的距离相当于0.0004～0.0006倍的D2，并且，第三点与第二点的连线与水平方向的夹角为3～8度。
所述模芯的压延成型孔设置有连接定径段和镶套出口的出口段，该出口段为向外张开的锥形孔，该锥形孔的里端与所述的定径段相衔接，该锥形孔的外端与镶套出口相衔接。
所述的出口段占到所述的模芯厚度L3的2.5～4.5％。
所述镶套的出口为向外张开的锥形孔，其锥度与所述的出口段一致。
作为一种优选方案，在所述的正方形异型管压延模中，所述镶套端壁的厚度L31为模芯厚度L3的9.3～13.3％。
作为一种优选方案，在所述的正方形异型管压延模中，所述镶套敞口端的端面超出模芯的入口段端面，两者之间的距离L35为模芯厚度L3的2.1～2.5％。
作为一种优选方案，在所述的正方形异型管压延模中，所述的镶套外侧面为靠近其敞口一端外径大的锥形面，其锥度角α在3～4°之间。
本发明的有益效果是：本发明所述的压延模，其入口段的相关参数都可以量化，从而使得其设计和制作都非常简单，这样就大大降低了加工周期，节省了生产成本，而且，经过其压延成型的管材平直度高、外表面光滑、外径精度稳定。另外，本发明还通过将镶套的外侧壁设置成锥形，并将镶套端壁的厚度控制在模芯厚度的9.3～13.3％之间，既保证了镶套的强度，又节省了镶套的材料成本。
附图说明
图1是本发明所述的圆形金属管压延模的结构示意图。
图2是图1中K-K方向的剖视结构示意图。
图1至图2中的附图标记为：1、镶套，11、外侧面，12、端壁，121、出口，2、模芯，21、入口段，211、内表面，22、定径段，23、出口段。
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明所述的一种圆形金属管压延模的具体实施方案。
如图1和图2所示，本发明所述的一种圆形金属管压延模，包括：镶套1以及设置在镶套1中的模芯2，模芯2上开设有贯穿模芯的压延成型孔，该压延成型孔包括：入口段21、定径段22和出口段23，所述镶套1的一端设置有用于安装模芯2的敞口，所述的模芯2从该敞口镶嵌在镶套1中，镶套1的另一端设置有端壁12，该端壁12上开设有与压延成型孔相配合的出口121；所述的定径段22为与成型后的圆形金属管的外径相对应的圆柱孔，其直径D1＝圆形金属管的外径，该定径段22的长度为整个模芯厚度L3的20.6～24.6％；，所述的出口段23为向外张开的锥形孔，该锥形孔的里端与所述的定径段22相衔接，该锥形孔的外端与镶套1的出口121相衔接，该出口段23占到所述的模芯厚度L3的2.5～4.5％；所述的入口段21为与定径段22的圆柱孔相衔接的向外张开的弧形导入孔，该弧形导入孔的外边沿线(为一正圆)，其直径D2为1.1～1.2倍的D1，该弧形导入孔的内表面211的导线为直线，该直线与所述压延成型孔的中心线重合，换句话说，所述压延成型孔的中心线为该弧形导入孔的内表面211的导线，所述弧形导入孔的内表面211的母线为圆弧，该圆弧由三点决定，第一点即A点：该弧形导入孔外边沿线上的任一点，第二点即B点：所述定径段22的连接入口段21的圆弧形边沿线上的相应点，第三点即C点：在水平方向上，离第二点的距离为L3的10.4～12.4％，在垂直方向上，第三点与第二点的距离相当于0.0004～0.0006倍的D2，并且，第三点与第二点的连线与水平方向的夹角为3～8度，所述入口段21的长度L34占到整个模芯厚度L3的63～69％；在本实施例中，所述镶套1的出口为向外张开的锥形孔，其锥度与所述的出口段23一致，通常其锥度角为45度；所述镶套1端壁121的厚度L31为模芯2厚度L3的9.3～13.3％；所述镶套1敞口端的端面超出模芯2的入口段21的端面，两者之间的距离L35为模芯厚度L3的2.1～2.5％；镶套1外侧面为靠近其敞口一端外径大的锥形面，其锥度角α在3～4°之间。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所作的均等变化与修饰，均应包括在本发明的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种圆形金属管压延模，包括：镶套以及设置在镶套中的模芯，其特征在于：所述的模芯上开设有贯穿模芯的压延成型孔，该压延成型孔包括：入口段和定径段，所述镶套的一端设置有用于安装模芯的敞口，所述的模芯从该敞口镶嵌在镶套中，镶套的另一端设置有端壁，该端壁上开设有与压延成型孔相配合的出口；
所述的定径段为与圆形金属管的外径相对应的圆柱孔，其直径D1＝圆形金属管的外径，该定径段的长度为整个模芯厚度L3的20.6～24.6％；
所述的入口段为与定径段的圆柱孔相衔接的向外张开的弧形导入孔，该弧形导入孔的外边沿圆弧线的直径D2为1.1～1.2倍的D1，该弧形导入孔内表面的导线为直线，该直线与压延成型孔的中心线重合，所述弧形导入孔内表面的母线为圆弧，该圆弧由三点决定，第一点：该弧形导入孔外边沿上的点，第二点：定径段的连接入口段的边沿线上的相应点，第三点：在水平方向上，离第二点的距离为L3的10.4～12.4％，在垂直方向上，第三点与第二点的距离相当于0.0004～0.0006倍的D2，并且，第三点与第二点的连线与水平方向的夹角为3～8度。
2.根据权利要求1所述的正方形异型管压延模，其特征在于：所述模芯的压延成型孔设置有连接定径段和镶套出口的出口段，该出口段为向外张开的锥形孔，该锥形孔的里端与所述的定径段相衔接，该锥形孔的外端与镶套出口相衔接。
3.根据权利要求2所述的正方形异型管压延模，其特征在于：所述的出口段占到所述的模芯厚度L3的2.5～4.5％。
4.根据权利要求2所述的正方形异型管压延模，其特征在于：所述镶套的出口为向外张开的锥形孔，其锥度与所述的出口段一致。
5.根据权利要求4所述的正方形异型管压延模，其特征在于：所述镶套端壁的厚度为模芯厚度L3的9.3～13.3％。
6.根据权利要求5所述的正方形异型管压延模，其特征在于：所述镶套敞口端的端面超出模芯的入口段端面，两者之间的距离为模芯厚度L3的2.1～2.5％。
7.根据权利要求1至6之一所述的正方形异型管压延模，其特征在于：所述的镶套外侧面为靠近其敞口一端外径大的锥形面，其锥度角α在3～4°之间。
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