CN112742893A - 一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置及其成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置及其成型方法，涉及直缝焊管成技术领域,包括机架和装置本体，所述装置本体安装在机架上，所述装置本体包括待成型的钢带、一组锥孔模具和牵引机构，所述牵引机构包括两个牵引段，所述一组锥孔模具包括若干个锥孔模具块，若干个锥孔模具块呈水平排列设置，且每个锥孔模具块的中心内部均设置有锥孔，所述钢带安装在锥孔的内部。本发明在钢带成型过程中，不损伤带材轧齿表面和带材的焊接边部；同时，整体结构简单，成型模具不涉及复杂曲面的成型且不同规格管子对应的模具大部分是通用的，减少了模具的管理和储存；并存在运用于实际成型机械时维护成本低的效果。
Description
技术领域
本发明涉及直缝焊管成技术领域，尤其涉及一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置及其成型方法。
背景技术
目前对于直缝焊管成型普遍采用横辊立辊交错排布的的两辊轧制成型，成型原理和设备结构资料中有。该方法具有结构简单，能够适应各种规格、壁厚的金属焊管成型。但由于成型过程中金属带材是在多组成型轧辊挤压下弯曲变形，过程中经常会发生带材表面擦伤或者内部金相组织挫伤。对于常规的光管，这种影响不大，表面擦伤采用挤压或者抛光进行修复，组织挫伤采用热处理修复。该类型成形方法几乎可以满足市场上现有的所有需求。
但是对于我公司目前生产的不锈钢焊接内齿管则存在如下问题：
1、齿形压伤，齿形对于换热能力来说是一个较重要的影响因素。传统制管机在成型时由于轧辊的挤压，内齿会挤压变形，导致换热能力下降。该影响因素对于瘦高齿这种高效齿形尤其明显；
2、带材边部损伤，由于成型过程中，有几步轧辊会通过带材侧边施加压力，促使带材变形，该过程会导致带材边部划伤，因为边部是用来结合焊接的部位，边部的缺陷会导致焊接出现漏焊或者焊接强度不够。
由上所述，为此我们设计出了一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置及其成型方法来解决以上问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置及其成型方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置，包括机架和装置本体，所述装置本体安装在机架上，所述装置本体包括待成型的钢带、一组锥孔模具和牵引机构，所述牵引机构包括两个牵引段，所述一组锥孔模具包括若干个锥孔模具块，若干个锥孔模具块呈水平排列设置，且每个锥孔模具块的中心内部均设置有锥孔，所述钢带安装在锥孔的内部，两个所述牵引段设置在一组锥孔模具尾端的钢带两侧；
一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置的成型方法，包括以下成型步骤：
S、工作时锥孔模具固定在机架上，钢带从锥孔穿过，在牵引机构的牵引下，在锥孔内与锥孔模具产生相对运动；
S、钢带运动过程中，圆锥孔径逐渐缩小，钢带在锥孔壁面作用下弯曲半径逐渐缩小，最终两侧边接触闭合成圆形，带材变成封闭的管材。
优选的，所述牵引机构还包括驱动电机，所述驱动电机的输出端与牵引段之间传动连接。
优选的，所述锥孔模具内部的锥孔为对钢带进行约束的成型挤压面，若干个锥孔模具块依次排列，且若干个锥孔模具块内部的成型挤压面依次递减变小。
优选的，所述步骤S中，钢带在自由段弯曲半径由变成度，该过程不需要特定模具，由钢带的张力自然成型。
优选的，所述步骤S和步骤S中，锥孔模具的锥度固定，锥孔模具数量、锥度可根据成型钢材直径的大小、壁厚的大小、力学性能设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过装置本体包括待成型的钢带、一组锥孔模具和牵引机构的设计，以及钢带运动过程中，圆锥孔径逐渐缩小，钢带在锥孔壁面作用下弯曲半径逐渐缩小，最终两侧边接触闭合成圆形，带材变成封闭的管材的成型方法，在钢带成型过程中，不损伤带材轧齿表面和带材的焊接边部；同时，整体结构简单，成型模具不涉及复杂曲面的成型且不同规格管子对应的模具大部分是通用的，减少了模具的管理和储存；并存在运用于实际成型机械时维护成本低的效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置及其成型方法的结构示意图；
图2为本发明提出的一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置及其成型方法的剖视图；
图3为本发明提出的一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置及其成型方法的俯视图；
图4为本发明提出的一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置及其成型方法的左侧试图。
图中：1钢带、2锥孔模具、201锥孔模具块、3牵引机构、301牵引段。
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。
参照图1-4，一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置，包括机架和装置本体，装置本体安装在机架上，装置本体包括待成型的钢带1、一组锥孔模具2和牵引机构3，牵引机构3包括两个牵引段301，一组锥孔模具2包括若干个锥孔模具块201，若干个锥孔模具块201呈水平排列设置，且每个锥孔模具块201的中心内部均设置有锥孔，钢带1安装在锥孔的内部，两个牵引段301设置在一组锥孔模具2尾端的钢带1两侧；
实施例一
一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置的成型方法，包括以下成型步骤：
S1、工作时锥孔模具2固定在机架上，钢带1从锥孔穿过，在牵引机构3的牵引下，在锥孔内与锥孔模具2产生相对运动；
S2、钢带运动过程中，圆锥孔径逐渐缩小，钢带在锥孔壁面作用下弯曲半径逐渐缩小，最终两侧边接触闭合成圆形，带材变成封闭的管材。
其中，牵引机构3还包括驱动电机，驱动电机的输出端与牵引段301之间传动连接；
更加具体的是，锥孔模具2内部的锥孔为对钢带进行约束的成型挤压面，若干个锥孔模具块201依次排列，且若干个锥孔模具块201内部的成型挤压面依次递减变小；步骤S2中，钢带1在自由段弯曲半径由0变成180度，该过程不需要特定模具，由钢带1的张力自然成型；步骤S1和步骤S2中，锥孔模具2的锥度固定，锥孔模具2数量、锥度可根据成型钢材直径的大小、壁厚的大小、力学性能设置。其中，一些情况下使用变锥度的组合也能完成成型过程。
工作原理：直缝焊管成型是一个将平直的钢板弯曲成圆环的过程，但因为钢带1是连续的，说以成型过程中需要考虑过程的连续性。通过利用钢带1在锥孔中前进逐渐压缩半径，最终形成圆管。其实现方法极其简单，用的不过是一种同锥度不同直径的拉丝模具成同轴线排列。钢带预弯成180度半圆形(其实不需要增加装置，正常生产的时候用于张力作用后端平直钢带进入锥孔后会自然弯曲成半圆)，进入一组锥形模具2，模具型腔沿圆锥线逐渐收缩，钢带1弯出圆的半径逐渐减小，知道得到所需的直径。生产时，锥形模具2固定，钢带1沿锥形模具2轴线与锥形模具2相对运动。
本发明的目的是提供一种在不损伤轧齿钢带内表面的情况下，对钢带进行直缝焊管焊接前的成型。优点是：在钢带成型过程中，不损伤带材轧齿表面和带材的焊接边部；同时，整体结构简单，成型模具不涉及复杂曲面的成型且不同规格管子对应的模具大部分是通用的，减少了模具的管理和储存；并存在运用于实际成型机械时维护成本低的效果；
需要说明的是，其主要效果包括：1、不会损伤管材内表面，尤其对于内齿直缝焊管的生产有不可取代的地位；2、结构简单，体积小。如果应用于制管设备上能够缩减设备成本；3、结构简单，因此应用在设备上需要的零件少，维护成本低；4、成型模具简单，不像传统制管机，模具需要复杂且精密的成型曲线。5、一台制管机可同时制作多根管子。
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”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设备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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置，包括机架和装置本体，所述装置本体安装在机架上，其特征在于，所述装置本体包括待成型的钢带(1)、一组锥孔模具(2)和牵引机构(3)，所述牵引机构(3)包括两个牵引段(301)，所述一组锥孔模具(2)包括若干个锥孔模具块(201)，若干个锥孔模具块(201)呈水平排列设置，且每个锥孔模具块(201)的中心内部均设置有锥孔，所述钢带(1)安装在锥孔的内部，两个所述牵引段(301)设置在一组锥孔模具(2)尾端的钢带(1)两侧。
2.一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置的成型方法，其特征在于，包括以下成型步骤：
S1、工作时锥孔模具(2)固定在机架上，钢带(1)从锥孔穿过，在牵引机构(3)的牵引下，在锥孔内与锥孔模具(2)产生相对运动；
S2、钢带运动过程中，圆锥孔径逐渐缩小，钢带在锥孔壁面作用下弯曲半径逐渐缩小，最终两侧边接触闭合成圆形，带材变成封闭的管材。
3.根据权利要求1所述的一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置，其特征在于，所述牵引机构(3)还包括驱动电机，所述驱动电机的输出端与牵引段(301)之间传动连接。
4.根据权利要求2所述的一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置的成型方法，其特征在于，所述锥孔模具(2)内部的锥孔为对钢带进行约束的成型挤压面，若干个锥孔模具块(201)依次排列，且若干个锥孔模具块(201)内部的成型挤压面依次递减变小。
5.根据权利要求2所述的一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置及其成型方法，其特征在于，所述步骤S2中，钢带(1)在自由段弯曲半径由0变成180度，该过程不需要特定模具，由钢带(1)的张力自然成型。
6.根据权利要求2所述的一种锥孔挤压式直缝焊管成型装置及其成型方法，其特征在于，所述步骤S1和步骤S2中，锥孔模具(2)的锥度固定，锥孔模具(2)数量、锥度可根据成型钢材直径的大小、壁厚的大小、力学性能设置。
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