CN112719801A - 一种三通复合异形钢管及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种三通复合异形钢管及其加工方法，三通复合异形钢管包括外管和内管，外管的原料组成：0.170‑0.230wt%的碳、0.170‑0.370wt%的硅、0.350‑0.650wt%的锰、0‑0.025wt%的磷、0‑0.015wt%的硫、0‑0.250wt%的铬、0‑0.150wt%的钼和98.310‑99.310wt%的铁。步骤：外管的制作；内管素管的制作及进行Y型管挤压与整形处理；对复合管进行缩头后定位，用氯化石蜡润滑，将外管成品和内管成品通过冷拔复合成三通管通管，复合成型后将头、尾和两端切平，去除毛刺，对其表面抛光，得到成品。优点：生产出的Y形异形管的尺寸精度和产品合格率高，生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种三通复合异形钢管及其加工方法。
背景技术
异形管通常是由无缝钢管进行进一步深加工后所制成的管材，而Y形异形管是变形以及加工难度比较大的异型管之一，而Y形异型管被广泛的作为汽车发动机的可变气门摇臂轴的内衬管使用，可变气门摇臂轴是一种复合钢管，其由外层的直圆管和里层的Y形异型内衬管复合而成，这种钢管用于汽车发动机的供油系统，设置在里层的Y形异型管能够将此种钢管的内孔分隔为三个通道，可以明显简化汽车发动机的内部结构，从而能够有效降低发动机的重量，缩小体积，便于节气阀门的调节与控制，同时，能够智能控制汽车在不同档位的燃油动力，从而大幅降低汽车燃油消耗。
市场上不同汽车发动机采用的Y形异型管的大小不同，而越小的Y形异型管越能节约发动机内部空间和提高发动机的性能，但是对于型号较小的Y形异型管，其加工精度要求较高，一旦产生加工误差或者三个通道之间相互串联，将会导致发动机供油系统紊乱，发动机出现故障。同时，目前市场上普遍采用对无缝钢管进行直接冲压的方式进行加工制成Y形异型管，此种加工方式导致其加工精度较差，生产出的Y形异型管其合格率较低，为此提出一种三通复合异形钢管的加工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三通复合异形钢管及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三通复合异形钢管及其加工方法，所述三通复合异形钢管包括外管和内管，所述外管由以下重量份的原料组成：0.170-0.230wt%的碳、0.170-0.370wt%的硅、0.350-0.650wt%的锰、0-0.025wt%的磷、0-0.015wt%的硫、0-0.250wt%的铬、0-0.150wt%的钼和98.310-99.310wt%的铁，所述内管由以下重量份的原料组成：0.070-0.130wt%的碳、0.170-0.370wt%的硅、0.350-0.650wt%的锰、0-0.025wt%的磷、0-0.015wt%的硫、0-0.150wt%的铬、0-0.150wt%的钼和98.510-99.410wt%的铁，所述外管的外径和内径的公差范围均为±0.05mm，其长度的公差范围为0-1mm，其气密性不低于0.48MPa，其内表面的粗糙度不大于0.8，所述内管的平均壁厚的公差范围为±0.05mm。
更进一步地，其加工步骤如下：
S1：外管的制作：采用圆锯切头机对检验合格的外管管坯料进行切割下料得到管坯料A，采用钻孔设备在管坯料A的中心处钻出中心孔，并采用热轧工艺对管坯料A进行穿孔，得到外管荒管B，对外管荒管B进行酸洗、磷化、润滑处理得到在制品C，采用三线冷拔机对在制品C进行衬芯拔制得到外管在制品D，对外管在制品D进行磷化、润滑得到在制品E，再进行二次衬芯拔制得到外管在制品F，拔制完成后对外管在制品F进行去应力退火得到在制品G，对在制品G进行中频加热，采用钢管缩头机缩头，对在制品G进行酸洗、磷化、润滑处理得到在制品H，利用三线冷拔机对在制品H进行空拔得到外管在制品I，待外管在制品I去应力退火后得到外管在制品J，对外管在制品J进行中频加热，采用钢管缩头机缩头，并再次进行酸洗、磷化和润滑处理得到外管在制品K，利用三线冷拔机对外管在制品K进行空拔得到在制品M，待在制品M去应力退火后得到在制品N，利用Ф40型七辊矫直机对在制品N进行矫直，并得到矫直品O，将矫直品O切去头尾，再次进行酸洗、磷化和润滑处理得到在制品P，再采用三辊精轧机对在制品P进行精轧，得到半成品Q，对半成品Q表面进行除油处理后，对其外观尺寸进行检验，性能检验合格后利用网带式光亮炉对其进行光亮退火，得到半成品R，对半成品R进行探伤检测，检测合格后得到外管成品；
S2：内管的制作：采用圆锯切头机对检验合格的内管管坯料进行切割下料得到管坯料S，采用钻孔设备在管坯料S的中心处钻出中心孔，并采用热轧工艺对管坯料S进行穿孔，得到内管荒管T，将内管荒管T利用三线冷拔机进行多道次冷拔，得到素管U，将素管U采用异型专用缩头机进行缩头得到素管W，采用滚动模牵引拉拔机挤压成“Y”型管X，采用钨钢模专机对“Y”型管X进行整形处理得到半成品Y，并进行光亮退火与矫直后，得到内管成品；
S3：采用超声波清洗仪对内外管的内外表面进行清洗干净，然后将内管穿入外管中，并对内外管进行缩头后定位，然后用氯化石蜡润滑，在专用冷拔机将外管成品和内管成品通过冷拔复合成三通管，复合成型后将头、尾和两端切平，去除毛刺，对其外表面抛光处理，得到成品三通复合异形钢管。
更进一步地，所述S1步骤中外管荒管B的外径范围为50.0-52.5mm，壁厚范围为5.20-5.65mm；外管在制品D的外径范围为42.5-43.5mm，壁厚范围为4.55-4.85mm；外管在制品F的外径范围为35.5-36.5mm，壁厚范围为4.05-4.35mm；外管在制品I的外径范围为27.5-28.5mm，壁厚范围为4.15-4.40mm；矫直品O的外径范围为21.8-22.2mm，壁厚范围为4.2-4.45mm；半成品Q的外径范围为18.95-19.05mm，壁厚范围为3.65-3.75mm。
更进一步地，所述S2步骤中内管荒管T的外径范围为49.0-51.5mm，壁厚范围为2.60-2.95mm；素管U的外径范围为10.45-10.55mm，壁厚范围为0.95-1.05mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该三通复合异形钢管的加工方法，通过多次冷拔和精轧，实现了生产出的Y形异型管其产品的尺寸精度较高，进而在利用此加工方法进行生产时能够有效的控制Y形异型管的加工精度，进而提高其产品合格率，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明所提到的三通复合异形钢管的剖视图。
图中：1、外管；2、内管。
具体实施方式
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。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，并不是指示或暗示所指的装置或元件所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，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。
应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。
实施例：
一种三通复合异形钢管及其加工方法，该三通复合异形钢管包括外管1和内管2，外管1由以下重量份的原料组成：0.210wt%的碳、0.250wt%的硅、0.450wt%的锰、0.015wt%的磷、0.015wt%的硫、0.200wt%的铬、0.120wt%的钼和99.130wt%的铁，内管由以下重量份的原料组成：0.120wt%的碳、0.250wt%的硅、0.450wt%的锰、0.015wt%的磷、0.010wt%的硫、0.120wt%的铬、0.130wt%的钼和99.230wt%的铁。
其加工步骤如下：
S1：外管1的制作：采用圆锯切头机对检验合格的外管管坯料进行切割下料得到管坯料A，采用钻孔设备在管坯料A的中心处钻出中心孔，并采用热轧工艺对管坯料A进行穿孔，得到外管荒管B，外管荒管B的外径范围为51.5mm，壁厚范围为5.20mm，对外管荒管B进行酸洗、磷化、润滑处理得到在制品C，采用三线冷拔机对在制品C进行衬芯拔制得到外管在制品D，外管在制品D的外径范围为43.0mm，壁厚范围为4.65mm，对外管在制品D进行磷化、润滑得到在制品E，再进行二次衬芯拔制得到外管在制品F，外管在制品F的外径范围为36.0mm，壁厚范围为4.10mm，拔制完成后对外管在制品F进行去应力退火得到在制品G，对外管在制品G进行中频加热，采用钢管缩头机缩头，对在制品G进行酸洗、磷化、润滑处理得到在制品H，利用三线冷拔机对在制品H进行空拔得到外管在制品I，外管在制品I的外径范围为27.8mm，壁厚范围为4.22mm，去应力退火后得到外管在制品J，对外管在制品J进行中频加热，采用钢管缩头机缩头，并再次进行酸洗、磷化和润滑处理得到外管在制品K，利用三线冷拔机对外管在制品K进行空拔得到在制品M，待在制品M去应力退火后得到在制品N，利用40型七辊矫直机对在制品N进行矫直，并得到矫直品O，矫直品O的外径范围为21.9mm，壁厚范围为4.25mm，将矫直品O切去头尾，再此进行酸洗、磷化和润滑处理得到在制品P，再采用三辊精轧机对在制品P进行精轧，得到半成品Q，半成品Q的外径范围为19.00mm，壁厚范围为3.70mm，对半成品Q表面进行除油处理后，对其外观尺寸进行检验，性能检验合格后利用网带式光亮炉对其进行光亮退火，得到半成品R，对半成品R进行探伤检测，检测合格后得到外管1成品；
S2：内管的制作：采用圆锯切头机对检验合格的内管管坯料进行切割下料得到管坯料S，采用钻孔设备在管坯料S的中心处钻出中心孔，并采用热轧工艺对管坯料S进行穿孔，得到内管荒管T，内管荒管T的外径范围为51.0mm，壁厚范围为2.85mm，将内管荒管T利用三线冷拔机进行多道次冷拔，得到素管U，素管U的外径范围为10.50mm，壁厚范围为1.00mm，将素管U采用异型专用缩头机进行缩头得到素管W，采用滚动模牵引拉拔机挤压成“Y”型管X，采用钨钢模专机对“Y”型管X进行整形处理得到半成品Y，并进行光亮退火与矫直后，得到内管2成品。
S3：采用超声波清洗仪对内外管的内外表面进行清洗干净，然后将内管穿入外管中，并对内外管进行缩头后定位，然后用氯化石蜡润滑，在专用冷拔机将外管成品和内管成品通过冷拔复合成三通管，复合成型后将头、尾和两端切平，去除毛刺，对其外表面抛光处理，得到成品三通复合异形钢管。
经过测试，外管1的外径和内径的公差分别为0.03mm和0.02mm，其长度的公差为0.5mm，其气密性为0.50MPa，其内表面的粗糙度为0.5，内管2的平均壁厚的公差为0.01mm。
对比例：
采用对无缝钢管直接进行冲压的方式加工Y形异型管，其外管的内径和外径的公差分别为0.25mm和0.20mm，其内管的平均壁厚的公差为0.15mm。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种三通复合异形钢管，其特征在于：所述三通复合异形钢管包括外管（1）和内管（2），所述外管（1）由以下重量份的原料组成：0.170-0.230wt%的碳、0.170-0.370wt%的硅、0.350-0.650wt%的锰、0-0.025wt%的磷、0-0.015wt%的硫、0-0.250wt%的铬、0-0.150wt%的钼和98.310-99.310wt%的铁，所述内管（2）由以下重量份的原料组成：0.070-0.130wt%的碳、0.170-0.370wt%的硅、0.350-0.650wt%的锰、0-0.025wt%的磷、0-0.015wt%的硫、0-0.150wt%的铬、0-0.150wt%的钼和98.510-99.410wt%的铁，所述外管（1）的外径和内径的公差范围均为±0.05mm，其长度的公差范围为0-1mm，其气密性不低于0.48MPa，其内表面的粗糙度不大于0.8，所述内管（2）的平均壁厚的公差范围为±0.05mm。
2.一种三通复合异形钢管的加工方法，其特征在于：其加工步骤如下：
S1：外管（1）的制作：采用圆锯切头机对检验合格的外管管坯料进行切割下料得到管坯料A，采用钻孔设备在管坯料A的中心处钻出中心孔，并采用热轧工艺对管坯料A进行穿孔，得到外管荒管B，对外管荒管B进行酸洗、磷化、润滑处理得到在制品C，采用三线冷拔机对在制品C进行衬芯拔制得到外管在制品D，对外管在制品D进行磷化、润滑得到在制品E，再进行二次衬芯拔制得到外管在制品F，拔制完成后对外管在制品F进行去应力退火得到在制品G，对在制品G进行中频加热，采用钢管缩头机缩头，对在制品G进行酸洗、磷化、润滑处理得到在制品H，利用三线冷拔机对在制品H进行空拔得到外管在制品I，待外管在制品I去应力退火后得到外管在制品J，对外管在制品J进行中频加热，采用钢管缩头机缩头，并再次进行酸洗、磷化和润滑处理得到外管在制品K，利用三线冷拔机对外管在制品K进行空拔得到在制品M，待在制品M去应力退火后得到在制品N，利用Ф40型七辊矫直机对在制品N进行矫直，并得到矫直品O，将矫直品O切去头尾，再次进行酸洗、磷化和润滑处理得到在制品P，再采用三辊精轧机对在制品P进行精轧，得到半成品Q，对半成品Q表面进行除油处理后，对其外观尺寸进行检验，性能检验合格后利用网带式光亮炉对其进行光亮退火，得到半成品R，对半成品R进行探伤检测，检测合格后得到外管（1）成品；
S2：内管的制作：采用圆锯切头机对检验合格的内管管坯料进行切割下料得到管坯料S，采用钻孔设备在管坯料S的中心处钻出中心孔，并采用热轧工艺对管坯料S进行穿孔，得到内管荒管T，将内管荒管T利用三线冷拔机进行多道次冷拔，得到素管U，将素管U采用异型专用缩头机进行缩头得到素管W，采用滚动模牵引拉拔机挤压成“Y”型管X，采用钨钢模专机对“Y”型管X进行整形处理得到半成品Y，并进行光亮退火与矫直后，得到内管（2）成品；
S3：采用超声波清洗仪对内外管的内外表面进行清洗干净，然后将内管（1）穿入外管（2）中，并对内外管进行缩头后定位，然后用氯化石蜡润滑，在专用冷拔机将外管成品和内管成品通过冷拔复合成三通管，复合成型后将头、尾和两端切平，去除毛刺，对其外表面抛光处理，得到成品三通复合异形钢管。
3.根据权利要求2所述的一种三通复合异形钢管的加工方法，其特征在于：所述S1步骤中外管荒管B的外径范围为50.0-52.5mm，壁厚范围为5.20-5.65mm；外管在制品D的外径范围为42.5-43.5mm，壁厚范围为4.55-4.85mm；外管在制品F的外径范围为35.5-36.5mm，壁厚范围为4.05-4.35mm；外管在制品I的外径范围为27.5-28.5mm，壁厚范围为4.15-4.40mm；矫直品O的外径范围为21.8-22.2mm，壁厚范围为4.2-4.45mm；半成品Q的外径范围为18.95-19.05mm，壁厚范围为3.65-3.75mm。
4.根据权利要求2所述的一种三通复合异形钢管的加工方法，其特征在于：所述S2步骤中内管荒管T的外径范围为49.0-51.5mm，壁厚范围为2.60-2.95mm；素管U的外径范围为10.45-10.55mm，壁厚范围为0.95-1.05mm。
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