CN107891068B - 改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具 - Google Patents
改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107891068B CN107891068B CN201711376004.XA CN201711376004A CN107891068B CN 107891068 B CN107891068 B CN 107891068B CN 201711376004 A CN201711376004 A CN 201711376004A CN 107891068 B CN107891068 B CN 107891068B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel pipe
- cylindrical bearing
- cold drawing
- die
- conical surface
- 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.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 67
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 238000010622 cold drawing Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 230000007547 defect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 201000009240 nasopharyngitis Diseases 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 238000009785 tube rolling Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009193 crawling Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels
- B21C3/02—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Abstract
本发明公布一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，属于钢管加工设备技术领域。包括内模和外模；所述内模的外圆面上依次设有第一锥面变径带、第一圆柱定径带、第二锥面变径带和第二圆柱定径带；所述第一圆柱定径带上开有多个沿第一圆柱定径带中心均布的导流槽；所述导流槽的两端分别与第一锥面变径带、第二锥面变径带连通。所述导流槽两侧与第二圆柱定径带的圆柱面之间圆角过渡。本发明的冷拔模具在冷拔过程中，钢管经过内模的第一圆柱定径带时，会强迫金属流向导流槽底部方向，钢管便产生了圆周方向的流动，原来轴向的壁厚的壁厚差值就被均匀化了。本发明改善钢管的内孔金属分布，彻底消除钢管内孔螺旋缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及钢管加工设备技术领域，具体是一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具。
背景技术
冷拔工艺避免了金属的切削加工，使材料利用率大幅度提升。如中国专利公布的“具有两次变径和两次定形功能的钢管冷拔模具”，专利号：201210095216.1，冷拔过程中使用的模具一般包括内模和外模，如图1所示；冷拔效率也比车床机加工方式要提高数十倍，正是由于冷拔的高效节材，油缸生产时大量采用冷拔钢管。
国内冷拔用热轧钢管坯料一般选择单机架轧管机组或连轧管机组生产的钢管：
对于单机架轧管机：在生产过程中，通过三个旋转的带斜角的轧辊，带动钢管边旋转前进边减小壁厚，由于此时钢管与孔内芯棒都在螺旋运动，沿钢管轴向便产生了壁厚差值，该差值呈螺纹状前进，这就是内孔螺旋的产生机理，如图2所示，该螺旋的特征是钢管每个横截面的上部与下部壁厚值都呈正弦曲线变化，而且不对称，所有截面的中心线沿钢管轴向呈螺旋状；此类钢管在冷拔以及后续的内孔刮削加工中，由于冷拔模具及刮削刀具都是在钢管轴线上下浮动的，所以此内孔螺旋无法通过冷拔和刮削加工消除，使用该冷拔管制造的液压油缸在运动过程中便会产生油缸活塞杆的抖动与爬行现象；
对于连轧管机组：在减壁生产时钢管是不旋转的，直接沿轴向前进，所以钢管没有内孔螺旋缺陷，可以满足冷拔需要，可是连轧管机组需要一个订货批量100吨以上。由于冷拔生产都是小批量，多批次，一般一次订货5~10吨，不可能达到几百吨，所以，在订货时候一般只能够选择单机架轧管机组生产的钢管。
为了解决钢管内孔螺旋的问题，现有技术中一般是：
（1）通过内孔金属切削加工，用机加工方式把内孔螺旋缺陷车削加工掉，可是，切削加工余量大，金属成材率只有60%左右，有近40%的钢管材料被切削成为铁削，浪费了原材料；
（2）冷拔工艺金属成材率可以达到90%以上，但是，冷拔加工方式由于冷拔内模会在钢管内孔浮动，每个横截面的钢管壁厚差值无法达到均匀化，故此无法消除钢管内孔螺旋，只能够通过后续增加一次珩磨工序进行钢管内孔修复。珩磨方法不仅增加了加工费用、时间、影响交货，而且如果原钢管有严重的内孔螺旋缺陷还无法修复，只能够报废处理。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，本发明在冷拔的过程中改善钢管内孔螺旋，从而省去后续的加工程序。
本发明通过以下技术方案实现：一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，包括内模和外模；所述内模的外圆面上依次设有第一锥面变径带、第一圆柱定径带、第二锥面变径带和第二圆柱定径带；所述第一圆柱定径带上开有多个沿第一圆柱定径带中心均布的导流槽；所述导流槽的两端分别与第一锥面变径带、第二锥面变径带连通。
优选的：所述导流槽两侧与第二圆柱定径带的圆柱面之间圆角过渡。
优选的：所述导流槽共有10个。
优选的：所述外模有一个圆柱形的通孔，外模通孔一端呈锥形面。
普通冷拔模具只能够使钢管在每一个截面的壁厚减薄，沿钢管轴向的壁厚差值的无法消除，钢管每一个截面的圆心依然螺旋一样上上下下的变化，无法改变，螺旋现象一直存在，所以，普通冷拔模具无法改变钢管的螺旋现象。
本发明的冷拔模具在冷拔过程中，钢管经过内模的第一圆柱定径带时，会强迫金属流向导流槽底部方向，钢管便产生了圆周方向的流动，原来轴向的壁厚的壁厚差值就被均匀化了。当钢管冷拔到第二圆柱定径带时，导流槽底的金属再次压平，金属在圆周方向进行了二次流动，便使钢管的内孔螺旋现象减轻甚至彻底消失。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：冷拔时，内模强制钢管内孔金属在横截面产生周向流动，改善钢管的内孔金属分布，彻底消除钢管内孔螺旋缺陷。
附图说明
图1是背景技术中所涉及一种冷拔模具；
图2是钢管内孔螺旋结构示意图；
图3是本发明结构示意图；
图4是内模的左视图；
图5是图4中A-A向视图。
图中：1、内模；1-1、第一锥面变径带；1-2、第一圆柱定径带；1-3、第二锥面变径带；1-4、第二圆柱定径带；1-5、导流槽；2、外模。
具体实施方式
以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。
如图3所示，一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，包括内模1和外模2；外模2有一个圆柱形的通孔，外模2通孔一端呈锥形面。外模2与现有技术中常用的结构一致，本实施例不做赘述。
本实施例的改进之处在与：
再结合图4和图5所示，内模1中心开有通孔，用于与拉杆连接；内模1的外圆面上依次设有第一锥面变径带1-1、第一圆柱定径带1-2、第二锥面变径带1-3和第二圆柱定径带1-4；第一圆柱定径带1-2上开有10个沿第一圆柱定径带1-2中心均布的导流槽1-5；导流槽1-5的两端分别与第一锥面变径带1-1、第二锥面变径带1-3连通；导流槽1-5两侧与第二圆柱定径带1-4的圆柱面之间圆角过渡；导流槽1-5的棱角修磨成圆弧过渡；
优选的：第二圆柱定径带1-4直径为160mm，宽度为30mm；第二锥面变径带1-3倾斜10°；第一圆柱定径带1-2直径为157mm，宽度为20mm；导流槽1-5深处为1mm，最低处直径为155mm；第一锥面变径带1-1倾斜6°；内模1总长度为140mm。两个定径带直径相差3mm，保证有足够的压力使金属在经过第二定径带时被压平，不会产生钢管内孔表面不光滑的现象。
本发明与现有的冷拔模具的使用方法一致，可以应用于国内阿塞尔（Assel）轧管机、Accu-Roll轧管机等产品上；
工作过程：
将内模1、外模2和待拉钢管安装在冷拔机上，可以参照专利“具有两次变径和两次定形功能的钢管冷拔模具”，专利号：201210095216.1，如图1所示；
冷拔过程中，钢管从内模与外模组成的缝隙里通过，在400吨拉力作用下，钢管从左边开始移动；
经过第一圆柱定径带1-2时，会强迫钢管金属流向导流槽1-5底部方向，钢管便产生10个宽度20mm最高1mm的山峰与10个宽度20mm最低1mm的山谷，此时，钢管金属材料会自动向阻力小的方向流动，于是就产生了金属圆周方向的变形；
继续冷拔，
钢管移动到第二圆柱定径带1-4，在右边3mm减径的强大压力作用下，将钢管上波峰与波谷压平，金属在从20mm宽度的波峰流向20mm宽的波谷，在金属的流动过程中，进行了壁厚的二次均匀分配，又一次改善了钢管的螺旋缺陷。
本发明的冷拔模具，强迫钢管发生了两次金属由壁厚处向壁薄处的自由流动，根据金属变形原理，它会自动流向阻力最小的位置——材料的最薄处，所以本发明的冷拔模具彻底解决了钢管的壁厚偏差产生的螺旋现象。通过本发明的冷拔模具加工出来的钢管，壁厚均匀性更好，内孔螺旋缺陷彻底消除，这样在后续的加工过程中，就不会产生液压油缸缸筒的内孔尺寸波动，也就彻底消除了油缸的内孔螺旋现象，杜绝了油缸的抖动、发响现象。
Claims (4)
1.一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，包括内模（1）和外模（2）；其特征在于：所述内模（1）的外圆面上依次设有第一锥面变径带（1-1）、第一圆柱定径带（1-2）、第二锥面变径带（1-3）和第二圆柱定径带（1-4）；所述第一圆柱定径带（1-2）上开有多个沿第一圆柱定径带（1-2）中心均布的导流槽（1-5）；所述导流槽（1-5）的两端分别与第一锥面变径带（1-1）、第二锥面变径带（1-3）连通。
2.根据权利要求1所述的改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，其特征在于：所述导流槽（1-5）两侧与第二圆柱定径带（1-4）的圆柱面之间圆角过渡。
3.根据权利要求1所述的改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，其特征在于：所述导流槽（1-5）共有10个。
4.根据权利要求1所述的改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，其特征在于：所述外模（2）有一个圆柱形的通孔，外模（2）通孔一端呈锥形面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711376004.XA CN107891068B (zh) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | 改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711376004.XA CN107891068B (zh) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | 改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107891068A CN107891068A (zh) | 2018-04-10 |
| CN107891068B true CN107891068B (zh) | 2023-11-24 |
Family
ID=61806762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711376004.XA Active CN107891068B (zh) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | 改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107891068B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108971247B (zh) * | 2018-09-10 | 2024-03-12 | 江阴市洪腾机械有限公司 | 一种减小钢管壁厚差的组合冷拔模具 |
| CN108971248A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-11 | 江阴市洪腾机械有限公司 | 一种消除钢管内螺旋的冷拔内模 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09225522A (ja) * | 1996-02-26 | 1997-09-02 | Miyazaki Seiko Kk | 管材の引抜き加工用プラグ及びそのプラグを用いた管材の引抜き加工方法 |
| CN101909776A (zh) * | 2008-02-08 | 2010-12-08 | 住友金属工业株式会社 | 管材的拉拔加工用顶头及使用该顶头的拉拔加工方法 |
| CN202045176U (zh) * | 2011-02-22 | 2011-11-23 | 浙江健力股份有限公司 | 一种无缝钢管冷拔模具改进 |
| CN102632094A (zh) * | 2012-04-24 | 2012-08-15 | 西北有色金属研究院 | 一种提高钛及钛合金管材表面质量的方法及拉拔模具 |
| CN102632093A (zh) * | 2012-04-01 | 2012-08-15 | 徐州徐工液压件有限公司 | 具有两次变径和两次定形功能的钢管冷拔模具 |
| CN207563449U (zh) * | 2017-12-19 | 2018-07-03 | 王家聪 | 一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具 |
-
2017
- 2017-12-19 CN CN201711376004.XA patent/CN107891068B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09225522A (ja) * | 1996-02-26 | 1997-09-02 | Miyazaki Seiko Kk | 管材の引抜き加工用プラグ及びそのプラグを用いた管材の引抜き加工方法 |
| CN101909776A (zh) * | 2008-02-08 | 2010-12-08 | 住友金属工业株式会社 | 管材的拉拔加工用顶头及使用该顶头的拉拔加工方法 |
| CN202045176U (zh) * | 2011-02-22 | 2011-11-23 | 浙江健力股份有限公司 | 一种无缝钢管冷拔模具改进 |
| CN102632093A (zh) * | 2012-04-01 | 2012-08-15 | 徐州徐工液压件有限公司 | 具有两次变径和两次定形功能的钢管冷拔模具 |
| CN102632094A (zh) * | 2012-04-24 | 2012-08-15 | 西北有色金属研究院 | 一种提高钛及钛合金管材表面质量的方法及拉拔模具 |
| CN207563449U (zh) * | 2017-12-19 | 2018-07-03 | 王家聪 | 一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107891068A (zh) | 2018-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8997541B2 (en) | Method and device for stretch-flow forming | |
| CN102688962A (zh) | 一种大型内台阶环件对称轧制成形方法 | |
| CN104028607B (zh) | 一种提高旋压减厚管材成品质量的加工方法 | |
| CN107891068B (zh) | 改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具 | |
| CN113084054B (zh) | 大型外轮廓突变截面环件轧挤复合近净成形方法 | |
| CN111318630B (zh) | 一种圆锥滚子轴承内圈近净复合轧制成形方法 | |
| JPWO2009072194A1 (ja) | 冷間圧延法による超薄肉金属管の製造方法 | |
| CN101607277A (zh) | 挤压机 | |
| CN103143604B (zh) | 一种管材内壁环状沟槽的滚压成型装置 | |
| CN106734301B (zh) | 一种大口径薄壁无缝管旋转挤压成形方法 | |
| EP3812056A1 (en) | Medium/small-diameter thick-walled metal tube and preparation method therefor | |
| CN101357376A (zh) | 新型铝圆管扇形分流孔螺旋桥热挤压模具 | |
| CN201271664Y (zh) | 铝圆管扇形分流孔螺旋桥热挤压模具 | |
| US4095447A (en) | Method and rolling mill for continuous tube rolling | |
| KR20030028848A (ko) | 금속관의 냉간축경 롤 성형방법 및 이것에 의하여 성형된금속관 | |
| CN103978147A (zh) | 一种径向锻造渐进增量成形大齿高螺纹件的方法 | |
| KR101396544B1 (ko) | 이형 중공소재를 이용한 피팅류 제조방법 | |
| JP5615938B2 (ja) | 管圧延プラント | |
| CN111112472A (zh) | 带沟槽结晶器铜管的成形模具及制备方法 | |
| CN109092916A (zh) | 难变形高合金高精度异型材生产工艺及异形微丝生产线 | |
| CN207563449U (zh) | 一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具 | |
| CN113617943B (zh) | 一种矩形截面深筒薄壁金属制件拉拔模具及其加工工艺 | |
| CN114082803A (zh) | 一种带肋薄壁包壳管的生产工艺及冷拔模具 | |
| CN212370820U (zh) | 一种可伸缩式皮尔格芯棒 | |
| RU2477664C2 (ru) | Устройство для получения труб с винтовым профилем |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |