CN111085600A - 管材穿孔加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及管材加工技术领域，尤其涉及一种管材穿孔加工方法。该管材穿孔加工方法包括：将原坯料加工为待穿孔坯料；在所述待穿孔坯料的两个端面和外周面上分别设置防护润滑层；将所述待穿孔坯料加热至工艺要求温度；将所述待穿孔坯料放置到镦粗筒的内部；通过穿孔针对所述待穿孔坯料进行穿孔制坯，形成管材坯料；将所述管材坯料从所述镦粗筒的内部分离，退出所述管材坯料。本发明提供的管材穿孔加工方法，取消了镦粗过程，减少了加工工序，节约了管材穿孔加工时间，降低了成本，同时降低了穿孔制品表面开裂的可能性，提高了穿孔制品质量。

Description

管材穿孔加工方法
技术领域
本发明涉及管材加工技术领域，尤其涉及一种管材穿孔加工方法。
背景技术
目前，热挤压法生产管材主要采用穿孔制坯与热挤压相结合的工艺。现有技术穿孔制坯的工艺流程中，需要将穿孔坯料放置到镦粗筒内进行镦粗后再进行穿孔，以便于穿孔中心定位找正。然而在镦粗过程中，由于坯料与镦粗筒间隙过大，放置坯料后坯料与镦粗筒难以实现同心设置，不仅容易出现折叠、夹杂等产品缺陷，而且使得穿孔时间过长，导致坯料外表面温度降低严重，由于内外温差大极易在变形过程出现表面裂纹的问题。此外，坯料外表面的温度降低严重，还会导致穿孔力提高，进而增大设备动能损耗，缩短模具使用寿命，提高了加工成本。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种管材穿孔加工方法，解决现有技术存在的管材穿孔加工时间长，加工工序多，成本高的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种管材穿孔加工方法，包括：
S1、将原坯料加工为待穿孔坯料；
S2、在所述待穿孔坯料的两个端面和外周面上分别设置防护润滑层；
S3、将所述待穿孔坯料加热至工艺要求温度；
S4、将所述待穿孔坯料放置到镦粗筒的内部；
S5、通过穿孔针对所述待穿孔坯料进行穿孔制坯，形成管材坯料；
S6、将所述管材坯料从所述镦粗筒的内部分离，退出所述管材坯料。
进一步地，在步骤S1中，将原坯料加工为待穿孔坯料，具体包括：
将所述原坯料加工为圆柱形坯料，所述圆柱形坯料的直径小于所述镦粗筒的内径5～10mm。
进一步地，在步骤S1中，将原坯料加工为待穿孔坯料，还包括：
在所述圆柱形坯料的一端端面设置与所述穿孔针相配合的定位配合孔，形成所述待穿孔坯料；其中，所述定位配合孔为锥形孔，所述定位配合孔的轴线与所述圆柱形坯料的轴线重合，所述锥形孔的锥面与所述圆柱形坯料的端面之间的夹角为45°～60°。
具体地，在步骤S3中，所述工艺要求温度为700～1200℃。
进一步地，在步骤S4中，将所述待穿孔坯料放置到镦粗筒的内部之前，还包括：
在所述镦粗筒的内侧壁设置多层防护润滑层。
进一步地，在步骤S4中，将所述待穿孔坯料放置到镦粗筒的内部之前，还包括：
将所述镦粗筒预热至350～450℃。
进一步地，在步骤S5中，通过穿孔针对所述待穿孔坯料进行穿孔制坯之前，还包括：
在所述穿孔针上设置多层防护润滑层。
进一步地，在步骤S5中，通过穿孔针对所述待穿孔坯料进行穿孔制坯之前，还包括：
将所述穿孔针预热至350～450℃。
具体地，在步骤S5中，通过穿孔针对所述待穿孔坯料进行穿孔制坯时，控制所述穿孔针的穿孔速度为15～120mm/s。
具体地，在步骤S5中，通过穿孔针对所述待穿孔坯料进行穿孔制坯时，要求所述穿孔针将所述待穿孔坯料穿透。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明提供的管材穿孔加工方法，取消了镦粗过程，将待穿孔坯料放置到镦粗筒的内部之后，直接通过穿孔针对待穿孔坯料进行穿孔制坯，从而减少了加工工序，不仅节约了管材穿孔加工时间，而且避免了由于镦粗过程造成的动能损耗，降低了成本。同时，加热待穿孔坯料之前，在待穿孔坯料的两个端面和外周面上分别设置防护润滑层，有效降低了穿孔过程中镦粗筒对待穿孔坯料的摩擦力，降低了穿孔制品表面开裂的可能性，而且穿孔工序加工时间的缩短，能够有效降低待穿孔坯料金属表面的温度损失，进一步降低了穿孔制品开裂的可能性，进而提高了穿孔制品质量。
采用本发明提供的管材穿孔加工方法，能够使单支待穿孔坯料的穿孔时间节约5～10min，缩短加工时间约30～50％，降低穿孔力约20～30％，增加模具寿命约30～40％，进而使单支待穿孔坯料的穿孔加工过程节约能耗约80％，使穿孔成品的表面缺陷降低约40～60％。
附图说明
图1是本发明实施例管材穿孔加工方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
如图1所示，本发明实施例提供一种管材穿孔加工方法，该方法具体包括如下步骤：
S1、将原坯料加工为待穿孔坯料。
S2、在待穿孔坯料的两个端面和外周面上分别设置防护润滑层。
S3、将待穿孔坯料加热至工艺要求温度。
S4、将待穿孔坯料放置到镦粗筒的内部。
S5、通过穿孔针对待穿孔坯料进行穿孔制坯，形成管材坯料。
S6、更换工位，将管材坯料从镦粗筒的内部分离，退出管材坯料，该管材坯料即为穿孔加工获取的穿孔成品。
由上述各加工步骤可知，本发明实施例所述的管材穿孔加工方法，取消了传统加工工序中的镦粗过程，将待穿孔坯料放置到镦粗筒的内部之后，直接通过穿孔针对待穿孔坯料进行穿孔制坯，实现一步穿孔，减少了加工工序，进而节约了管材穿孔加工时间，而且避免了由于镦粗过程造成的动能损耗，降低了成本。通过实际生产发现，相对于传统的管材穿孔加工工艺而言，采用本发明实施例所述的管材穿孔加工方法，能够使单支待穿孔坯料的穿孔加工时间节约5～10min，从而缩短加工时间约30～50％。
本发明实施例所述的管材穿孔加工方法，采用合理的润滑工艺，在加热待穿孔坯料之前，要求在待穿孔坯料的两个端面和外周面上分别设置防护润滑层，能够保护待穿孔坯料在加热过程中不被氧化，同时在穿孔时具有一定的润滑效果，从而有效降低了穿孔过程中镦粗筒对待穿孔坯料的摩擦力，进而降低了穿孔制品表面开裂的可能性。同时，穿孔工序加工时间的缩短，能够有效降低待穿孔坯料金属表面的温度损失，进一步降低了穿孔制品表面开裂的可能性。也即，采用本发明实施例所述的管材穿孔加工方法，由于降低了穿孔制品表面开裂的可能性，进而能够有效提高穿孔制品的质量。通过实际生产发现，相对于传统的管材穿孔加工工艺而言，采用本发明实施例所述的管材穿孔加工方法，穿孔成品的表面缺陷能够降低约40～60％。
本发明实施例所述的管材穿孔加工方法，由于降低了待穿孔坯料金属表面的温度损失，因此能够使穿孔针在较高温度下对待穿孔坯料进行穿孔制坯操作，从而有效降低了穿孔针在穿孔制坯过程中的穿孔力，不仅增加了加工模具的使用寿命，而且能够实现小吨位压机对大规格管材坯料的穿孔操作，节约了工艺过程中的耗能。通过实际生产发现，相对于传统的管材穿孔加工工艺而言，采用本发明实施例所述的管材穿孔加工方法，能够降低穿孔针的穿孔力约20～30％，增加工艺模具寿命约30～40％，能够使单支待穿孔坯料的穿孔加工过程节约能耗约80％。
在本发明的具体实施例中，在步骤S1中，将原坯料加工为待穿孔坯料，具体包括：将原坯料加工为圆柱形坯料，圆柱形坯料的直径小于镦粗筒的内径5～10mm。例如，可以根据实际使用需求，使圆柱形坯料的直径小于镦粗筒的内径5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。这种工艺方式，能够使待穿孔坯料放置到镦粗筒内时，待穿孔坯料与镦粗筒之间的间隙更小，因此在实际操作过程中，使得待穿孔坯料更容易与镦粗筒进行找正，降低了操作难度。
在本发明的具体实施例中，在步骤S1中，将原坯料加工为待穿孔坯料，还包括：在圆柱形坯料的一端端面设置与穿孔针相配合的定位配合孔，从而形成待穿孔坯料。
其中，定位配合孔为锥形孔，该锥形孔的轴线与圆柱形坯料的轴线重合，该锥形孔的直径从开口至底部逐渐减小，也即，该锥形孔的开口处直径最大，该锥形孔的底部直径最小，并且该锥形孔的底部直径与穿孔针的直径相同。具体来说，该锥形孔的锥面与圆柱形坯料的端面之间的夹角为45°～60°。该锥形孔的结构形式，能够防止穿孔针对待穿孔坯料进行穿孔制坯时，在金属流动过程中产生折叠。
此外，由于在圆柱形坯料的一端设置了定位配合孔，将待穿孔坯料放置到镦粗筒的内部时，只要将待穿孔坯料上设置有定位配合孔的一端与穿孔针相对应，则待穿孔坯料放入到镦粗筒后即可直接定位，无需另行找正，而且穿孔针能够根据定位配合孔直接确定穿孔位置，提高了穿孔操作的精准度。
在本发明的具体实施例中，在步骤S3中，工艺要求温度为700～1200。例如，可以根据不同材质的待穿孔坯料，将待穿孔坯料加热至700℃、800℃、900℃、1000℃、1100℃或1200℃。这种工艺方式，可以针对不同材质的待穿孔坯料，能够使穿孔针进行穿孔制坯的过程在最佳的温度下进行，从而最大限度的降低穿孔制品表面开裂的可能性。
在本发明的具体实施例中，在步骤S4中，将待穿孔坯料放置到镦粗筒的内部之前，还包括：在镦粗筒的内侧壁设置多层防护润滑层，从而进一步降低了穿孔过程中镦粗筒对待穿孔坯料的摩擦力，降低了穿孔制品表面开裂的可能性，提高了穿孔制品的质量。
在本发明的具体实施例中，在步骤S4中，将待穿孔坯料放置到镦粗筒的内部之前，还包括：将镦粗筒预热至350～450℃。例如，可以根据实际使用需求，将镦粗筒预热至350℃、380℃、400℃、420℃或450℃。这种工艺方式，能够使待穿孔坯料在镦粗筒的内部进行穿孔制坯的过程中，降低待穿孔坯料的表面温度损失，进而有效降低穿孔针在穿孔制坯过程中的穿孔力。
在本发明的具体实施例中，在步骤S5中，通过穿孔针对待穿孔坯料进行穿孔制坯之前，还包括：在穿孔针上设置多层防护润滑层，使得通过穿孔针对待穿孔坯料进行穿孔制坯的过程中具有一定的润滑效果，降低了穿孔针与待穿孔坯料之间的摩擦力，进一步降低了穿孔制品表面开裂的可能性。
在本发明的具体实施例中，在步骤S5中，通过穿孔针对待穿孔坯料进行穿孔制坯之前，还包括：将穿孔针预热至350～450℃。例如，可以根据实际使用需求，将穿孔针预热至350℃、380℃、400℃、420℃或450℃。这种工艺方式，能够使穿孔针对待穿孔坯料进行穿孔制坯的过程在最佳的温度下进行，进一步降低了穿孔制品表面开裂的可能性。
在本发明的具体实施例中，在步骤S5中，通过穿孔针对待穿孔坯料进行穿孔制坯时，控制穿孔针的穿孔速度为15～120mm/s，从而达到最佳的穿孔制坯效果。例如，可以根据实际使用需求，将穿孔针的穿孔速度控制为15mm/s、30mm/s、50mm/s、80mm/s、100mm/s或120mm/s。
在本发明的具体实施例中，在步骤S5中，通过穿孔针对待穿孔坯料进行穿孔制坯时，要求穿孔针将待穿孔坯料穿透，从而便于将穿孔针与穿孔后的穿孔成品分离。
综上所述，本发明实施例所述的管材穿孔加工方法，取消了镦粗过程，将待穿孔坯料放置到镦粗筒的内部之后，直接通过穿孔针对待穿孔坯料进行穿孔制坯，从而减少了加工工序，不仅节约了管材穿孔加工时间，而且避免了由于镦粗过程造成的动能损耗，降低了成本。同时，预热待穿孔坯料之前，在待穿孔坯料的两个端面和外周面上分别设置防护润滑层，有效降低了穿孔过程中镦粗筒对待穿孔坯料的摩擦力，降低了穿孔制品表面开裂的可能性，而且穿孔工序加工时间的缩短，能够有效降低待穿孔坯料金属表面的温度损失，进一步降低了穿孔制品开裂的可能性，进而提高了穿孔制品质量。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种管材穿孔加工方法，其特征在于，包括：
S1、将原坯料加工为待穿孔坯料；
S2、在所述待穿孔坯料的两个端面和外周面上分别设置防护润滑层；
S3、将所述待穿孔坯料加热至工艺要求温度；
S4、将所述待穿孔坯料放置到镦粗筒的内部；
S5、通过穿孔针对所述待穿孔坯料进行穿孔制坯，形成管材坯料；
S6、将所述管材坯料从所述镦粗筒的内部分离，退出所述管材坯料。
2.根据权利要求1所述的管材穿孔加工方法，其特征在于，在步骤S1中，将原坯料加工为待穿孔坯料，具体包括：
将所述原坯料加工为圆柱形坯料，所述圆柱形坯料的直径小于所述镦粗筒的内径5～10mm。
3.根据权利要求2所述的管材穿孔加工方法，其特征在于，在步骤S1中，将原坯料加工为待穿孔坯料，还包括：
在所述圆柱形坯料的一端端面设置与所述穿孔针相配合的定位配合孔，形成所述待穿孔坯料；其中，所述定位配合孔为锥形孔，所述定位配合孔的轴线与所述圆柱形坯料的轴线重合，所述锥形孔的锥面与所述圆柱形坯料的端面之间的夹角为45°～60°。
4.根据权利要求1所述的管材穿孔加工方法，其特征在于，在步骤S3中，所述工艺要求温度为700～1200℃。
5.根据权利要求1所述的管材穿孔加工方法，其特征在于，在步骤S4中，将所述待穿孔坯料放置到镦粗筒的内部之前，还包括：
在所述镦粗筒的内侧壁设置多层防护润滑层。
6.根据权利要求5所述的管材穿孔加工方法，其特征在于，在步骤S4中，将所述待穿孔坯料放置到镦粗筒的内部之前，还包括：
将所述镦粗筒预热至350～450℃。
7.根据权利要求1所述的管材穿孔加工方法，其特征在于，在步骤S5中，通过穿孔针对所述待穿孔坯料进行穿孔制坯之前，还包括：
在所述穿孔针上设置多层防护润滑层。
8.根据权利要求7所述的管材穿孔加工方法，其特征在于，在步骤S5中，通过穿孔针对所述待穿孔坯料进行穿孔制坯之前，还包括：
将所述穿孔针预热至350～450℃。
9.根据权利要求1所述的管材穿孔加工方法，其特征在于，在步骤S5中，通过穿孔针对所述待穿孔坯料进行穿孔制坯时，控制所述穿孔针的穿孔速度为15～120mm/s。
10.根据权利要求1所述的管材穿孔加工方法，其特征在于，在步骤S5中，通过穿孔针对所述待穿孔坯料进行穿孔制坯时，要求所述穿孔针将所述待穿孔坯料穿透。
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