CN113305174B - 一种内螺纹铜管或内螺纹铝管及其制造方法和生产线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种内螺纹铜管或内螺纹铝管及其制造方法和生产线，本发明提供的制造方法，沿被加工管材移动方向在线先后设置有减径加工的游动芯头及游动芯头外模、内螺纹成形加工的齿芯及旋压模，被加工管材的坯管为未经退火处理的硬态坯管，在游动芯头外模和旋压模之间设置有可对被加工管材进行连续直线牵引的履带式主牵引机，使被加工管材具有减径拉拨力和旋压推管力，从而被加工管材的受力状态发生了根本性变化，可方便地成形薄壁高齿复杂齿形的内螺纹管、可降低内螺纹管的加工成本、实现更高的成形速度和更高的产量和更加稳定的生产、更好的质量品质，制造出的内螺纹管传热效率高，克服了现有技术的缺陷。

Description

一种内螺纹铜管或内螺纹铝管及其制造方法和生产线

技术领域

本发明涉及一种内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法、生产线和采用该方法制造而成的内螺纹管，属于铜、铝内螺纹管加工技术领域，尤其涉及薄壁、高齿、复杂齿型的铜、铝内螺纹管的制造方法和生产线。

背景技术

按制造材料的不同制冷空调行业所用的内螺纹管有铜内螺纹管和铝内螺纹管。铜内螺纹管主要用磷脱氧铜为材料制造，铝内螺纹管主要以含 Mn、Mg、Si等元素的铝合金制造，如1系、3系或5系、6系、8系或9 系的铝合金。

内螺纹铜管或内螺纹铝管的内壁成形有一组具有螺旋线的细齿，这组细齿有一定的形状和高度，用来增加铜管或铝管的内表面积并产生管内紊流从而增加传热的效率。几乎100％的家用空调都采用了这种内螺纹铜管或内螺纹铝管，全国内螺纹铜管的年需求量约为70万吨，内螺纹铝管的年需求量目前还是要小于内螺纹铜管，但具有后发优势。由于内螺纹管的特殊的内表面形状和很高的技术要求，采用传统的盘拔方法无法达到用户对产品传热性能的要求。上世纪70年代末到80年代初日本的铜管企业发明了采用高速钢球旋压的方法制造内螺纹铜管的技术，时间与经验的累积使现在的内螺纹铜管无论在生产制造工艺还是在市场应用方面都已经做到了非常的成熟和稳定。

现有技术内螺纹铜管的生产工艺流程，如图1所示，主要有三步：第一步在线退火，第二步内螺纹成形，第三部缠绕退火。其中，

第一步，要对内螺纹铜管的坯管进行退火。现代的主流铜管厂全部采用盘到盘的感应式在线退火，与传统的退火方式相比这种退火方式流程短，产量大，但电效率低。坯管退火的目的是降低坯管的硬度并增加塑性，软和塑性好的坯管在旋压过程中更容易获得高的齿型。现有技术仅用硬态坯管无法成形出合格的内螺纹铜管。坯管的退火作为内螺纹铜管生产的标配工序在业内早已形成了统一的共识。(见钟卫佳主编的《铜加工技术实用手册》P1137、王祝堂田荣璋主编的《铜合金及其加工手册》 P862)。

第二步，是内螺纹成形。内螺纹成形步骤的生产流程如图2-1所示、对应的管坯受力状态如图2-2所示。内螺纹铜管的成形工艺如图2-1所示是从左到右的方向完成的，在被加工管材的内部有游动芯头8通过芯杆7 与齿芯6相连；盘式主牵引机4发出的拉拔力使被加工的管材按拉拔方向运动(图2-1和2-2为从左向右运动)；被加工管材依次在游动芯头位置 B-B、旋压位置C-C和定径模位置D-D这三处产生变形。其中，在位置 B-B游动芯头外模1的减径将游动芯头8卡住使其不能向拉拔方向移动，同时也使齿芯6在轴向固定在旋压模2的工作区域内，即齿芯6固定在位置C-C；高速电机(图中未示出)带动旋压模2内的旋压钢球5高速旋转，其转速一般在25000-45000rpm间，即高速旋转的旋压钢球5将被加工管材的内壁压入齿芯6形成内螺纹，连续的拉拔牵引与连续的旋压形成内螺纹铜管的连续成形。最后成形完的内螺纹铜管经位置D-D处的定径模3减径定径，这时被加工的内螺纹铜管在直径和齿形方面已达到最终的尺寸要求。

第三步，内螺纹铜管再经主牵引机4拉拔并落入收卷机，完成整个内螺纹铜管的成形，并经缠绕和退火得到成品。

图2-2为被加工管材轴向受力示意图，横轴对应着被加工管材沿运动方向(即轴向)的加工位置，纵轴正向表示加工内螺纹铜管时被加工管材所承受的运动方向(即轴向)牵引力。纵轴上的R为断管值，R是由内螺纹坯管、成品管的尺寸及内螺纹成形时的工作状态等因素决定的。在内螺纹成形过程中管子上任何一点的受力超过R，就有可能产生断管。

如图2-1和图2-2所示，被加工管材的管坯进入游动芯头位置B-B之前轴向是不受力的，即在A-B范围内纵轴为0；在B-C之间的管材，轴向受力为被加工管材通过游动芯头外模1处时产生的减径拉拔力，其值为F1；在C-D段内的管材，增加了内螺纹在旋压模2处的旋压拉拔力F2，这段内的管材轴向受力为F1+F2；在随后的D-G段，又增加了在定径模3 处的定径拉拔力F3，这段管材沿运动方向受力是轴的向总牵引力(或总拉拨力)，即F＝F1+F2+F3。已有的经验显示按图2-1加工内螺纹铜管，其三部分加工的轴向拉拨力在总轴向牵引力F中的占比大致为F1为F的 50％、F2为40％、F3为10％。

对于现有的内螺纹铜管成形步骤，如图2-1所示，采用一台主牵引机 4一道次完成在B-B处的减径、在C-C处的旋压和在D-D处的定径三次变形的牵引，尤其是对旋压模2到主牵引机4之间(即B-B至D-D之间)的管材，在轴向首先要承担B-B处游动芯头减径的拉拔力F1，也即这种内螺纹管的成形是在F1这个阻力伴随的情况下成形的，是在游动芯头外模1与旋压模2之间带有前阻力F1的工况下成形的，F1的存在不仅仅会提高断管率，还会增加内螺纹齿的成形的阻力，增加成形内螺纹齿的难度，它对内螺纹铜管的成形是有害的。从图2-2中的受力状态可以看出 F1的存在整体上抬高了内螺纹铜管成形的拉拔力，使被加工管材的轴向受力更接近断管力值R，也就更容易产生断管。现有工艺中增加了第一步的坯管在线退火工序，就是为了增加坯管的塑性，以弥补现有工艺的不足，尽量减少断管并减低旋压成齿的难度。但是这种弥补只是在一定技术水平下的弥补，无法满足更高技术水平的要求。

现有技术中，内螺纹铝管的制造方法完全沿用了内螺纹铜管的制造方法，也是按图1所示的流程制造。中国专利CN101284297(一种内螺纹铝管的加工方法及装置)和CN102716936(一种热交换内螺纹铝管的生产方法) 给出了现有技术中内螺纹铝管的制造方案。

随着时代的发展和技术的进步，管径更小、更复杂的内螺纹齿形、更大的螺旋角、更薄的管壁厚、齿高更高、还有更低的成本需求，对现有的内螺纹铜管成形方法提出了全新的要求。这些新的要求尤其会加大旋压的拉拔力F2，从而加大总的轴向牵引力F，但是由于R的限制，图2-1所示现有流程已经无法继续提高F2，也即无法提高旋压强度，无法成形更高齿型更复杂的内螺纹齿。如何做出散热效果更好，成本更低的空调制冷传热管，是领域工程技术人员一直在努力的工作。

其中的一种努力就是，在图2-1中所示的主牵引机4的基础上，在游动芯头8及游动芯头外模1与齿芯6及旋压模2之间加入了辅助牵引装置，辅助牵引装置的牵引力小于主牵引装置的牵引力。该种改进，尽管附牵引装置给被加工管材的作用力可以部分改善主牵引装置的对被加工管材的作用力，但是因为主牵引装置的牵引力仍然大于附牵引装置的牵引力，在加工薄壁、高齿和齿型复杂的内螺纹管时仍然会导致被加工管材时常发生断管现象。

在此基础上，CN 102245323A、名称为“内表面带槽管、其制造装置及其制造方法”的中国专利，又进行了进一步的改进。如图3所示，该专利在拉拨装置16(相当于图2-1中的主牵引机4)的基础上，在缩径部13(相当于图2-1中的游动芯头8及游动芯头外模1)和槽加工部14 (相当于图2-1中的齿芯6及旋压模2)之间加入了辅助拉拨装置17后，再将缩径部13、辅助拉拨装置17、槽加工部14和整修加工部15(相当于图2-1中的定径模3)置于可动台33上，可动台33通过多个车轮33a 可相对固定台50向拉拨方向或其反向平行移动，测力传感器35设置在固定台50上，可检测出可动台33承受的加工负荷P，再将P传输给控制装置45，由控制装置45控制辅助拉拨装置17的电机M2的速度在设定范围内，从而控制辅助拉拨装置17的驱动力在一定范围内，以控制加工负荷P在一定范围内变化，从而减少被加工管材断裂现象。

但是，经实践验证中国专利CN 102245323A公开的制造方法仍然存在很大缺陷：一方面，其控制系统复杂，不但成本高，而且因为加工负荷的波动，难以实现期望的控制效果；另一方面，虽然加入了辅助拉拨装置 17，但是该辅助拉拨装置17只能稍微进一步改善槽加工部14处管材的受力状态，仍然不能消除上述减径的拉拔力F1对管材的不利影响，对于高齿、薄壁和齿型复杂的管材仍然难以有效加工、仍然存在断管和深槽难以成形的缺陷。

为此，本申请人进行了研发和摸索试验。研发和试验过程是艰苦而漫长的，在研发和试验中申请人遇到了很大的问题，发现若按照中国专利CN 102245323A等现有技术的思路，无论如何改造设备和完善工艺，均难以获得理想效果，对于高齿、薄壁和齿型复杂的管材仍然存在断管和深槽难以成形的缺陷。为此，本申请人克服现有技术思路的束缚，从被加工管材受力状态入手，以改善被加工管材受力状态为出发点，发明出本申请的内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法及其生产线，可有效克服现有技术的缺陷，使高齿、薄壁和齿型复杂的内螺纹管的加工成形得以工业化实施。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本发明一方面，提供了一种内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法，该制造方法工艺短、设备简单，可用于制造高齿、薄壁、大螺旋角和齿型复杂的内螺纹管，且断管率低、成本低、产量高、质量好，克服了现有技术的缺陷。

所述一种内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法具体为，沿被加工管材移动方向在线先后设置有游动芯头及与其配合的游动芯头外模、齿芯及与其配合的旋压模，所述被加工管材的坯管为未进行退火处理的硬态坯管，在所述游动芯头及游动芯头外模和所述齿芯及旋压模之间，在线设置有履带式主牵引机，所述主牵引机可对所述被加工管材进行连续直线牵引，使得所述被加工管材在所述游动芯头及游动芯头外模处具有用于减径的减径拉拨力和在所述齿芯及旋压模处具有用于内螺纹成形的旋压推管力，以对所述坯管先后实现减径加工和内螺纹成形加工。

本发明所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法一个实施例，优选地，还包括定径工序，所述定径工序为沿所述被加工管材的移动方向在所述齿芯及旋压模的下游依次设置有定径模和辅牵引机，所述辅牵引机对所述定径模出口后的被加工管材进行牵引，使所述定径模对内螺纹成形后的所述被加工管材进行定径，制成所述内螺纹管成品。

进一步，所述辅助牵引机可选用盘式、履带式、正立式、倒立式、V 型槽、布带式或联合拉拔式牵引机。

所述辅牵引机和所述主牵引机之间无张力，且所述辅牵引机和所述主牵引机同步运行。

或者，所述辅牵引机和所述主牵引机之间有张力，所述辅牵引机的最大牵引力小于所述被加工管材被拉断时的断管力值，使所述辅牵引机和所述主牵引机之间维持张力同步运行。

进一步，以上技术方案所述的内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法，其中，所述的内螺纹铜管包括铜及铜合金管、所述的内螺纹铝管包括铝及铝合金管。

本发明另一方面，提供了一种实施上述任一技术方案所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法的生产线，包括沿被加工管材的移动方向在线先后设置的游动芯头及与其配合的游动芯头外模、齿芯及与其配合的旋压模，在所述游动芯头及游动芯头外模和所述齿芯及旋压模之间，在线设置有可对所述被加工管材进行连续直线牵引的履带式主牵引机。

本发明所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的生产线一个实施例，优选地，还包括导模组和旋压冷却润滑装置，所述导模组安装在所述主牵引机和所述旋压模之间的区域，用于对该区域内的所述被加工管材进行对中保护，所述旋压冷却润滑装置从所述旋压模的进口对所述被加工管材内螺纹成形的变形区进行冷却和润滑。

本发明所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的生产线另一个实施例，优选地，还包括在线设置的定径模和盘式辅牵引机，沿所述被加工管材的移动方向，所述定径模设置在所述齿芯及旋压模的下游，所述辅牵引机设置在所述定径模的下游。

本发明所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的生产线又一个实施例，优选地，在所述主牵引机和所述辅牵引机之间还设置有活套，所述活套使所述辅牵引机和所述主牵引机之间无张力同步运行。

本发明的再一方面，提供了一种内螺纹铜管或内螺纹铝管，为采用上述任一技术方案所述的内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法制造而成。

本发明上述内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法及其生产线，克服了现有技术的缺陷，具有以下积极效果：

1、可以方便地成形薄壁、高齿、大螺旋角、复杂齿形的内螺纹管。

本发明内螺纹管成形的牵引为位于减径加工的游动芯头及游动芯头外模和内螺纹成形加工的齿芯及旋压模之间的主牵引机，主牵引机承担了游动芯头及游动芯头外模处减径的拉拔力F1和齿芯及旋压模处内螺纹成形产生的旋压推管力F2’，且主牵引机的牵引将F1和F2’隔开，则内螺纹旋压成形是在坯管没有前阻力F1和在推管的工况下进行的，没有前阻力F1 的工况减小了内螺纹成形时的阻力，推管的方式改变了传统的内螺纹旋压成形时管材在轴向承受的拉应力，轴向承受的是由推管产生的压应力。无前阻力成形和推管的方式，与软态管成形相比可以以更小的旋压压下量成形更高更复杂的内螺纹齿，可以成形现有技术无法成形的大螺旋角超高齿的内螺纹铜管或内螺纹铝管，所成形的内螺纹铜管或内螺纹铝管的(齿高 /底壁厚)可在0.85-1.5之间(现有技术成形内螺纹铜管或内螺纹铝管的这个比值一般小于0.8)，也即本发明成形齿的高度可以等于甚至超过内螺纹管的底壁厚。这样的超高齿内螺纹铜管或内螺纹铝管具有更好的传热性能，用其制造空调或冰箱等的散热器可以提高整机的能效比。

2、可降低内螺纹管的加工成本。

现有技术内螺纹管的硬态成形无法成形足够的齿高且极易断管。本发明改变了内螺纹管成形时的受力状态，与软态管坯相比硬态管坯的高强度在推管工况下失稳的可能性更小，可以承受更大内螺纹成形时的旋压压下量，使得本发明可以采用硬态管坯。而内螺纹的硬态成形，又节省了管坯的退火工序，从而节省了内螺纹管的加工成本。现有的内螺纹铜管的管坯退火吨耗在250kwh/t左右、内螺纹铝管的管坯退火吨耗在550kwh/t左右，再加上氮气消耗、人工和设备投入等，内螺纹铜管坯管退火成本约为 250-300rmb/t，考虑到内螺纹铜管70万吨的年需求量，显然节省的经济效益显著。

3、更高的成形速度和更高的产量。

现有的内螺纹铜管的成形速度大约在50m/min，一些复杂齿的内螺纹铜管比如大螺旋角、瘦高齿的复杂齿的内螺纹铜管的速度只有25- 30m/min。速度增大会增加内螺纹成形时作用在被加工管材上的变形阻力，从而增大拉拨力，可能会引起断管。而本发明方法由于改变了内螺纹成形时的受力状态，在内螺纹成形时仅需考虑旋压对内螺纹齿的填充问题而不必考虑轴向变形力的问题，与现有技术相比可以提高成形速度。实验显示，采用本发明的制造方法制造普通内螺纹铜管成形速度可达 80m/min，复杂齿的内螺纹铜管的速度可达50m/min，内螺纹铝管的成形速度可以超过100m/min，从而可大幅提高产量。

4、更加稳定的生产、更好的质量品质。

采用本发明方法生产内螺纹管可以大大的降低生产过程中的断管率，大大的提高生产的稳定性。生产稳定性的提高对产品的质量品质是极大的促进，同时也可提高产量。

本发明的上述和/或附加的方面和优点，从下面对实施例的描述中将变得明显和容易理解。

附图说明

图1为现有技术内螺纹铜管生产工艺流程框图；

图2-1为现有技术内螺纹铜管生产工艺中内螺纹成形步骤的生产线示意图；

图2-2为与图2-1所示内螺纹成形步骤生产线相对应的管坯受力状态示意图；

图3为现有技术中国专利CN 102245323A公开的内表面带槽管的制造装置的截面图；

图4-1为本发明所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法的生产线一实施例示意图；

图4-2为与图4-1所示生产线相对应的管坯受力状态示意图；

图5为图4-1所示生产线中主牵引机出口至旋压模入口之间的放大示意图；

图6-1为本发明所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法的生产线另一实施例示意图；

图6-2为与图6-1所示生产线相对应的管坯受力状态示意图；

图7-1为本发明所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法的生产线再一实施例示意图；

图7-2为与图7-1所示生产线相对应的管坯受力状态示意图。

其中，图2-1、图2-2和图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1游动芯头外模，2旋压模，3定径模，4主牵引机，5旋压钢球，6 齿芯，7芯杆，8游动芯头，10辅牵引机，11被加工管材；

13缩径部，14槽加工部，15整修加工部，16拉拨装置，17辅助拉拨装置，33可动台，33a车轮，45控制装置，50固定台，M2电机，P加工负荷；

F1减径拉拔力、F2旋压拉拔力、F3定径拉拔力，F轴向牵引力，箭头为力的方向，R断管力值；

A-A坯管入口，B-B游动芯头位置，C-C旋压位置，D-D定径模位置，G-G现有技术主牵引机入口。

图4-1至图7-2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1游动芯头外模，2旋压模，3定径模，4主牵引机，5旋压钢球，6 齿芯，7芯杆，8游动芯头，10辅牵引机，11被加工管材；

103活套，31导模组，32旋压冷却润滑装置；

41上履带，42下履带，43上牵引带轮，44下牵引带轮；

F1减径拉拔力，F2’旋压推管力，F3定径拉拔力，

δF主辅牵引机之间的张力(辅助拉拔力)，F轴向牵引力，箭头为力的方向，R断管力值，Q推管失稳力值，P’履带正压力；

A-A坯管入口，B-B游动芯头位置，C-C旋压位置，D-D定径模位置 E-E辅牵引机入口，M-M主牵引机入口，N-N主牵引机出口。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图说明根据本发明的具体实施方式。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明一方面，提供了一种内螺纹铜管或内螺纹铝管制造方法的一实施例，如图4-1和图4-2所示，沿被加工管材的移动方向在线先后设置有减径加工的游动芯头8及与其配合的游动芯头外模1、内螺纹成形加工的齿芯6及与其配合的旋压模2，所述被加工管材的坯管为未进行退火处理的硬态坯管，在所述游动芯头8及游动芯头外模1和所述齿芯6及旋压模 2之间，在线设置有履带式主牵引机4，所述主牵引机4可对所述被加工管材进行连续直线牵引，使得所述被加工管材在所述游动芯头8及游动芯头外模1处具有用于减径的减径拉拨力F1和在所述齿芯6及旋压模2处具有用于内螺纹成形的旋压推管力F2’，以对所述坯管先后实现减径加工和内螺纹成形加工。

该方法采用主牵引机承担了游动芯头及游动芯头外模处的减径拉拔力 F1和齿芯及旋压模处内螺纹成形产生的旋压推管力F2’，且主牵引机的牵引将F1和F2’隔开，使得被加工管材的受力状态发生了根本性变化，造成内螺纹成形是在无减径拉拔力F1的情况下由旋压推管力F2’作用下完成的，这样可带来一系列有益效果：可方便地成形薄壁高齿复杂齿形的内螺纹管、可降低内螺纹管的加工成本、实现更高的成形速度和更高的产量和更加稳定的生产、更好的质量品质，解决了现有技术人们一直希望解决而未解决的技术问题。

本发明所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法另一实施例，优选地，如图6-1至7-2所示，还包括定径工序，所述定径工序为沿所述被加工管材的移动方向在所述齿芯6及旋压模2的下游依次设置有定径模3和盘式辅牵引机10，所述辅牵引机10对所述定径模3出口后的被加工管材进行牵引，使所述定径模3对内螺纹成形后的所述被加工管材进行定径，制成所述内螺纹铜管或内螺纹铝管成品。

本发明中，在被加工管材的移动方向上，被加工管材的来向称为上游、被加工管材的去向称为下游。加入定径模后和盘式辅牵引机后，可以在线直接制成设定管径的成品管，并缠绕成设定规格的盘卷，无需再采用另外的定径和缠绕工序来定径和缠绕，可在一台机组上一次性完成了整个内螺纹管的加工，进一步缩短工序、降低成本、提高产量。

上述实施例中辅牵引机采用的是盘式辅牵引机，但事实上可以采用履带式、正立式、倒立式、V型槽、布带式或联合拉拔式牵引机，与本实施例所述盘式辅牵引机工作原理类似，不再赘述。

进一步，如图6-1至6-2所示，所述辅牵引机10和所述主牵引机4之间无张力，且所述辅牵引机10和所述主牵引机4同步运行。采用设备使得辅牵引机与主牵引机无张力同步运行，则对辅牵引机的牵引力要求仅仅满足定径模定径需要的定径拉拨力即可，大幅降低对辅助牵引机牵引力上限的要求。

或者，如图7-1至7-2所示，所述辅牵引机和所述主牵引机之间有张力，所述辅牵引机的最大牵引力小于所述被加工管材被拉断时的断管力值 R,使所述辅牵引机和所述主牵引机之间维持张力同步运行。在辅牵引机和主牵引机之间维持一定的张力，可以有效地减小推管失稳的现象，提高内螺纹成形的稳定性。

进一步，以上实施例所述的内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法中，所述的内螺纹铜管包括铜及铜合金管、所述的内螺纹铝管包括铝及铝合金管。本发明所述的制造方法适用于内螺纹铜及铜合金管的加工，也同样适用于内螺纹铝及铝合金管的加工。

本发明另一方面，提供了一种实施上述任一实施例所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法的生产线一实施例，如图4-1所示，包括沿管坯的移动方向在线先后设置的减径加工的游动芯头8及与其配合的游动芯头外模1、内螺纹成形加工的齿芯6及与其配合的旋压模2，在减径加工的所述游动芯头8及游动芯头外模1和内螺纹成形加工的所述齿芯6及旋压模 2之间，在线设置有可对所述被加工管材进行连续直线牵引的履带式主牵引机4。

设置的主牵引机承担了游动芯头8及游动芯头外模1处的减径拉拔力 F1和齿芯6及旋压模2处内螺纹成形产生的旋压推管力F2’，且主牵引机4的牵引将F1和F2’隔开，使得被加工管材的受力状态发生了根本性变化，造成内螺纹成形是在无减径拉拔力F1的情况下由旋压推管力F2’作用下完成的，这样可带来一系列有益效果：可方便地成形薄壁高齿复杂齿形大螺旋角的内螺纹铜管或内螺纹铝管、可降低内螺纹管的加工成本、实现更高的成形速度和更高的产量和更加稳定的生产、更好的质量品质，解决了现有技术人们一直希望解决而未解决的技术问题。

本发明所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的生产线另一个实施例，优选地，如图5所示，还包括导模组31和旋压冷却润滑装置32，所述导模31 组安装在所述主牵引机4和所述旋压模2之间的区域，用于对该区域内的所述被加工管材进行对中保护，所述旋压冷却润滑装置32从所述旋压模 2的进口对所述被加工管材内螺纹成形的变形区进行冷却和润滑。

因为从主牵引机出口至旋压模入口之间还有一段距离，且该段距离区域内的被加工管材承受的是推管力，为了维持这段区域内被加工管材的稳定性和对中加入了一组导模组。这组导模组即可保证不产生弓管折叠造成的成形失稳，也可使旋压后的内螺纹管材壁厚偏心小。又因为硬态管的成形具有更大的变形抗力，会产生更大的变形热，所以需要对高速旋压处的被加工管材和钢球进行额外的冷却和润滑。

本发明所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的生产线再一个实施例，优选地，如图6-1和图7-1所示，还包括在线设置的定径模3和盘式辅牵引机 10，沿所述被加工管材的移动方向，所述定径模3设置在所述齿芯6及旋压模2的下游，所述辅牵引机10设置在所述定径模3的下游。

本发明中，在被加工管材的移动方向上，被加工管材的来向称为上游、被加工管材的去向称为下游。加入定径模3和盘式辅牵引机10后，可以在线直接制成设定管径的成品管，并缠绕成设定规格的盘卷，无需再采用另外的定径和缠绕设备来完成定径和缠绕，可在一台机组上一次性完成了整个内螺纹铜管或内螺纹铝管的加工，进一步缩短工序、降低成本、提高产量。

本发明所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的生产线又一个实施例，优选地，如图6-1所示，在所述主牵引机4和所述辅牵引机10之间还设置有活套103，所述活套103使所述辅牵引机10和所述主牵引机4之间无张力同步运行。

活套103的设置使主牵引机4、辅牵引机10之间无张力地同步运行，则在活套内的被加工管材轴向就不受力，在定径模3与辅助牵引机 10之间被加工管材的轴向受力值为仅为定径变形的拉拨力，则只要辅牵引机的牵引力满足定径拉拨力的要求即可，对辅牵引机的牵引力再无其它要求。

本发明的再一方面，提供了一种内螺纹铜及铜合金管或内螺纹铝及铝合金管，为采用上述任一实施例所述的内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法制造而成。采用本发明的制造方法制成的内螺纹铜管或内螺纹铝管，可以做到口径小、管壁薄、齿深、螺旋角大、齿型复杂，管材的散热效果好。

下面结合本发明的优选实施例和试验数据，对本发明做进一步的说明，以便对本发明做进一步的理解。

实施例一

图4-1示出了本发明所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法的生产线的实施一、图4-2为与该生产线对应的被加工管材受力状态图。从图4- 1中可以看到：履带式牵引机作为主牵引机4单独地为内螺纹成形提供牵引力，主牵引机4的入口位置布置有游动芯头外模1，出口位置布置有内螺纹旋压成形装置的旋压模2；在管的内部游动芯头8通过芯杆7与齿芯 6相连，被加工管材在游动芯头外模1的B-B处产生减径将游动芯头8轴向卡住，同时通过芯杆7将齿芯6定位在旋压模2的工作区域C-C处，旋压模2内的旋压钢球5高速旋压成形出内螺纹，旋压后的内螺纹铜管或内螺纹铝管可直接进入收卷装置(图中未画出)。

该生产方法和生产线中，主牵引机4要克服游动芯头处的减径拉拔力 F1和旋压模处的旋压推管力F2’，由于只有一台主牵引机，为了保证内螺纹管正常生产中的稳定成形，主牵引机的设计牵引能力要远大于成形过程中的实际产生的变形阻力，只有这样才能保证在被加工管坯壁厚或外径发生变化，被加工管材外表面润滑状态发生变化或牵引带孔型变化等不稳定因素发生时主牵引机4依然能不受影响地发出足够的牵引力保证内螺纹铜管或内螺纹铝管的稳定成形。

在内螺纹的生产中要保证主牵引机4具有足够大的牵引能力不是一件很容易的事情。因为铜、铝内螺纹管都是薄壁管，最薄的壁厚只有 0.2mm。另外它们的直径都很小，主力产品的直径为5-9.52mm。这么小直径的管材对于履带式拉拔机来说很难产生大的牵引力。

要保证主牵引机4的牵引力，首先，履带牵引机要有足够的有效的牵引长度。也即M-N间的距离要足够的长，牵引长度不够长的履带式牵引机在遇到较大的轴向力时打滑是不能避免的。但是牵引长度也不能太长，太长会加长芯杆7的长度，成形时又细又长的芯杆7的旋转或震动会影响内螺纹的成形；其次，要有足够的合适的履带正压力p’。履带正压力p’通过履带上的孔型将被加工管材紧密的抱紧，履带与被加工管材之间足够的摩擦力保证主牵引机4可以发出足够的牵引力。但是履带正压力也不能太大，由于是加工薄壁管，太大的正压力p’会造成被加工管材管径的变形，会影响内螺纹的旋压；另外，履带的孔型和材质也要有特殊的要求，孔型接触面要有足够的粗糙面，孔型的形状可以是半圆形，也可是特殊设计的曲线型，孔型的设计要保证可以提供足够的摩擦力。与管材接触的孔型的材料要选相对软质的材料，如橡胶、塑料、工业毛毡或复合材料，这类材料一定要耐摩擦、耐高温、耐油等等。履带的驱动可以选链条、同步带、平带、齿形带、多锲带、复合带等等。

图4-1显示被加工管坯被主牵引机4从游动芯头外模1减径拉拔后推入旋压模2旋压加工成形内螺纹。其中在游动芯头B-B处的减径变形与图 2-1所示现有技术的方式一样，在B-M之间被加工管材承受轴向拉应力，大小为F1，如果模具或坯管选择不合理或内模拉拔油加的不够，此处被加工管材的拉拔力超过R时，对于B-M之间的管材主牵引机4有足够的牵引能力将其拉断。

在主牵引机4的出口，被加工的管材被连续的推入旋压模2，从主牵引机4的出口N到旋压模2之间的N-C段被加工管材承受轴向压应力，这种压应力在金属压力加工过程中是一种非常好的受力形式，它可以承受很大的变形力，只要不产生失稳，就不会断管。

图5为图4-1所示主牵引机出口至旋压模2之间部分的放大图。主牵引机4的上下两条履带41、42将被加工管材推入旋压模2的工作区域内，旋压钢球5高速旋压将被加工管材的内壁压入齿芯6成形内螺纹，当推管力F2’足够大时，被加工管材就可在成形内螺纹的同时连续地通过旋压模2，完成内螺纹的连续成形。但是，在推管的过程中要避免失稳的现象发生。由于结构所限，主牵引机4的出口N与旋压模2之间的轴向距离 N-C不可能太小。在推管过程中在N-C范围内的管材有可能会产生所谓弓管的失稳现象，管材有可能会在这段内产生折叠，从而导致成形失败。为了解决这个问题，首先在设计上要尽量减小N-C段的长度，如尽量减小牵引带论43和44的直径，或引入更小直径的过渡介轮占据现有牵引带轮 43、44的位置。同时要在N-C范围内安装导模组31，且导模组31应尽可能地将N-C范围内裸露的管材保护起来，导模组31与旋压模2的对中性要好，保证旋压后的内螺纹管壁厚偏心小。导模组31的导模可以选拉拔外模也可选用辊模，导模的孔径比此处被加工管材的管径略大即可。也可以略小，略小的导模孔径可以保证管材在无跳动的状态下进入旋压模。硬态坯管具有更大的强度，可以承受更大的推力和旋压压下量，可以成形较高的齿。软态坯管具有更好的塑性，可以在比较小的旋压压下量下成形出较高的齿。与软态坯管相比，硬态坯管的成形具有更大的变形抗力，会产生更大的变形热。足够的冷却和润滑是必须的。图5中的32为旋压冷却润滑装置，它从旋压模2的进口对变形区进行冷却和润滑。另外，还可以从旋压模的出口逆管材的拉拔方向进行冷却润滑，润滑液通过高速电机的中心轴孔逆向高压注入变形区，这种两个方向的冷却可以对旋压变形区内或刚出变形区的管材进行冷却，可以快速地带走变形热，可以更有效地防止旋压变形过热产生的管材失稳折叠、弯曲、扭转等缺陷。

图4-2为图4-1所示实施例一的被加工管材的受力图。在游动芯头外模1与主牵引机4的进口M之间被加工管材B-M段受力为F1的拉应力；在拉拔机履带内部M-N之间管材的受力由进口的F1下降到出口的0 (假设其为线性下降)，为逐渐减小的拉应力；从主牵引机4出口N到旋压模2的这段距离N-C内管材承受轴向变形阻力为负值的压应力，其大小为旋压推管力F2’。从旋压模2之后，例如到收卷机之间管材所受的轴向力很小，管材基本上是在无张力的情况下进入收卷机，其轴向变形阻力可认为0。

管材的受力图4-2的横轴与内螺纹成形生产线图4-1的位置一一对应，纵轴为被加工管材所承受的轴向牵引力的大小。正值为拉应力，负值为压应力。R为断管值，Q为失稳值。如果管材在N-C范围内的压应力超过Q的限制，管材在此处失稳，内螺纹成形失败。

将图4-2并与图2-2进行对比，可以发现实施例一最大的拉应力值为 F1，实施例一在游动芯头处的变形与现有技术完全相同，F1的大小与现有技术也相同。单一的F1比现有技术图2-2中的F1+F2+F3要小很多，所以实施例一产生拉断管的可能性大幅降低。

对于旋压模2来说，主牵引机4将F1与F2’隔开，主牵引机在无F1 的工况下将被加工管材送入旋压模2，旋压钢球5在无F1的工况下推管旋压，主牵引机4发出的连续的旋压推管力F2’克服旋压时产生的轴向阻力连续的通过旋压模2完成内螺纹的成形。成形时N-C之间的管材承受轴向压应力，这种压应力的工况可使被加工管材在旋压时产生管壁的镦粗增厚现象，旋压工作区C-C内的管壁增厚使管内壁的金属更加容易的进入齿芯6的齿槽内，使齿的成形变得更加容易，其带来的效果是可以取消内螺纹管坯在线退火工序，可以进行内螺纹铜及铜合金管或内螺纹铝及铝合金管的硬态成形，可以制造更薄更高更复杂齿的内螺纹管。

对于旋压推管力F2’，给管材施加的是轴向压应力，其是不会产生拉断管的现象，推管失稳则是本发明实施例一主要要考虑的失败原因。但只要按图5所示减小N-C段的长度并合理安装导模组31，就可以给被加工管材以足够大的旋压推管力F2’，可以保证内螺纹的成形。

图4-1中旋压成形后的内螺纹管未经定径模定径直接进入收卷机(图中未画出)，内螺纹成形的三步位变形缺了最后的定径工序。生产中可以选择在后道次的工序中完成内螺纹管的定径，例如再用拉拔机专门拉拔一次，也可用缠绕机或在线退火机组上完成内螺纹管的定径。还可在旋压模 2出口的下游设置交叉辊式管材送进机或设置由若干组对辊组成的管材减径机，管材送进机可将旋压模2出口后的内螺纹管直接送入收卷，管材减径机可将内螺纹管减径定径后送入收卷，管材送进机和管材减径机还可防止或减少旋压模出口处内螺纹管成形时的扭转，还可以减少乱齿的发生，是一种优选定径和收卷的方式。

实施例二

图6-1示出了本发明所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法的生产线实施例二，图6-2为与该生产线对应的被加工管材受力状态图。与图4- 1示出的实施例一相比增加了定径模3、辅助牵引机10和活套103。辅助牵引机10的进口上游装有定径模3，辅助牵引机10用来完成定径的牵引和收卷，收卷方向为顺时针；活套103是用来解决主辅牵引机之间的速度同步运行的，它可以使主辅牵引机之间在无张力的工况下速度同步运行。活套103的形式可以选直线型活套，如图6-1所示；也可选90°直角活套或180°的U型活套，当然也可选择任意角度的活套。由于主辅牵引机之间是无张力的运行，所以辅助牵引机10对由主牵引机4对被加工管材的牵引无影响，辅助牵引机10可以选用多种形式的牵引机，如履带式、正立式、倒立式、V型槽、布带式或联合拉拔式牵引机。辅助牵引机的牵引能力只要超过在定径模出处所需的定径拉拔力F3即可，与下面的实施例三相比本实施例二对辅助牵引机10的牵引力上限没有限制。

实施例二用增加一台辅助牵引机和定径模的方法在实施例一的基础上完成了定径模的定径成形和收卷，从而在一台机组上一次性完成了整个内螺纹铜管或内螺纹铝管的成形。

从实施例二的被加工管材受力图6-2可以看出，在A-C之间被加工管材的受力图与实施例一的受力图4-2是完全一样的。活套103的设置使主辅牵引机之间无张力的同步运行，在活套103内的被加工管材也不受力，其受力值为0，在定径模3与辅助牵引机10之间被加工管材的受力值为定径拉拔力F3。

由于定径模3处的变形阻力很小，活套103的引入又使主辅牵引机之间以无张力的速度同步运行，所以与实施例一相同，只要F1不超过断管力值R，F2’在推管失稳力值Q范围内，内螺纹铜管或内螺纹铝管的成形就可以稳定的运行。

实施例三

图7-1示出了本发明所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法的生产线的实施例三，图7-2为与该生产线对应的被加工管材受力状态图。与实施例二相同的是该实施例三也是增加了定径模3和辅助牵引机10，辅助牵引机10布置在定径模3的下游，用来完成定径模3处减径的拉拨。与实施例二不同的是主辅牵引机之间没有活套调节两者之间的速度。在内螺纹的制造过程中，主辅牵引机之间的被加工管材承受一定的轴向张力，两台牵引机采用张力同步的方式运行。这个张力的存在可以有效地减小推管失稳的现象，提高成形的稳定性。控制辅牵引机10在定径模处进口速度适当地大于主牵引机推管的速度就可维持主辅两牵引机之间的张力同步运行。图7-1中主牵引机4在上游进行推管，辅助牵引机10在下游进行拉管，在旋压模2的进出口受一推一拉同时作用，且与实施例一和二相比，实施例三的拉管效应会大大的减少推管失稳的现象。

例如选用一台牵引能力小的辅助牵引机10，假如其牵引能力为500N 左右，也即当辅助牵引机10在拉拔被加工管材通过定径模时的变形阻力小于500N，主辅牵引机可以正常的连续的张力同步运行完成内螺纹的成形，又比如正在拉拔

的内螺纹铜管时其在定径模3处产生的实际减径阻力不到200N，具有500N牵引能力的辅助牵引机10在可以保障定径模3处内螺纹铜管的稳定拉拔的同时还可以在主辅牵引机之间产生小于 300N的张力δF，我们也可以称δF为辅助拉拔力。如果由于设备或被加工管材的原因造成主辅牵引机同步性失控，如被加工管材在某段壁厚增厚造成主牵引机4推管阻力加大，这时控制旋压成形高速电机的变频器的电流会增加，当这个电流超过限定值时会控制主牵引机4推管降速，而这时辅助牵引机10还以原速运行，主辅牵引机之间会产生张力增大的趋势，但是由于辅助牵引机10的牵引能力小，与被加工管材在此处被拉断所需的拉力相差很大，

的内螺纹铜管在旋压模2和辅助牵引机10之间拉断需3000N左右的拉拔力，小牵引能力的辅助牵引机10无法发出这么大的牵引力拉断管材，当主牵引机4降速时，辅助牵引机10会随之被动的打滑降速，主辅牵引机自动调节到新的同步运行状态运行。同理，如果主牵引机4增速，主辅牵引机之间的张力减小，辅助牵引机10因牵引的负载减小，打滑现象随之减少，辅助牵引机10会以更快的速度拉拔管材，主辅牵引机又自动调节到新的同步运行状态运行。

总结上面的说明可以发现虽然实施例三是主辅两台牵引机同时牵引且两台牵引机之间存在张力δF(辅助拉拔力)，但是由于将牵引能力大的主牵引机4放置在上游承担游动芯头外模1和旋压模2两个位置的牵引和推管，同时将牵引能力小的辅助牵引机4放置在后。这个实施例，首先保证了内螺纹管成形的牵引速度完全是由主牵引机4决定的，其次辅助牵引机10可以从原理上做到实时地自动的跟随主牵引机10速度的变化而变化，而这种辅助牵引机10的速度的变化是不需要高精传感器控制的，是由简单的电控器件就可以做到的。

另外，由于辅助牵引机10的牵引能力很小，无法达到拉断管子所需的牵引能力，又由于辅助牵引机在下游，所以主辅牵引机之间的张力δF (辅助拉拔力)是由辅助牵引机10决定的。小牵引能力的辅助牵引机无法拉断被加工管材，所以采用实施例三技术方案完全不用考虑拉拔断管的问题。

采用扭矩方式驱动辅助牵引机10可以方便地调整主辅牵引机之间的张力δF(辅助拉拔力)，这个力大小的变化可以微调成形后的内螺纹管的几何尺寸：δF大时内螺纹管底壁厚和齿高会降低，反之会增加。同时δF大时控制推管失稳的能力强，反之弱。

同样，图7-2给出实施例三的轴向受力图。其中A-C之间管材的轴向受力与图6-2相同，C-D之间管材轴向承受主辅牵引机之间的张力δF， D-E之间管材承受F3+δF的力，即定径模处的定径拉拔力与主辅牵引机之间张力的和。由于F3和δF都是由辅助牵引机发出的，所以其力的值都很小，无法达到将管材拉断的数值，所以实施例三的内螺纹也是在无 F1的前提下推管旋压成形的，也能对硬态被加工管材进行成形，也能成形高齿和复杂齿型的内螺纹管。

下面的表1给出了采用本发明方法进行内螺纹管成形的试验参数与现有技术的对比、表2给出本发明方法与现有技术内螺纹管旋压成形时压下量的对比：

表1

表1中，材料栏中TP2为磷脱氧铜的牌号，3003为一种铝锰合金的牌号。括号里面的硬(软)代表内螺纹管的退火状态，“硬”指的是未退火的硬态管，“软”指的是退火的软态管。内螺纹管的规格中的数字为内螺纹管的几何参数，它的排序为：直径-齿高-底壁厚-齿数-螺旋角，例如 7-15-24-50-18代表直径7mm、齿高0.15mm、底壁厚0.24mm、齿数50、螺旋角18°。速度为内螺纹管成形是的线速度，转速为高速电机的转速。

试验号1-6是采用本发明方法成形内螺纹铜管，7-8是采用本发明方法成形内螺纹铝管，其中8为铝-铝复合管，其由两层铝管组成。芯层铝管和面层铝管为两种不同的铝合金材质，面层为具有牺牲阳极功能的铝管对芯层铝管进行保护，与单层铝管相比这种铝管具有更好的耐蚀性能。从表1的齿型栏可以看出按本发明方法成形内螺纹铜管和内螺纹铝管都得到良好的齿型形状，并且可以成形所谓的超高齿或复杂齿(试验号3、4、 5、6、8)。这种超高齿的齿高等于或超过内螺纹管的底壁厚，是现有技术无法成形的。试验号1-5采用硬态成形，成形稳定性和成形速度都可以满足批量生产的要求；试验号6采用软态成形，可以成形超高齿但速度慢。试验号9和10为现有技术内螺纹铜管的对比实例，采用图2-1所示现有技术成形超高齿内螺纹铜管，试验号9在很低的速度下勉强可以成形，且成形的齿型不稳定，试验号10不能成形。

试验号7和8是采用本发明方法成形内螺纹铝管，采用本发明方法，可以在速度翻倍的工况下硬态成形内螺纹铝管，可以成形高齿大螺旋角的复杂齿形内螺纹铝管，试验号8的内螺纹铝管与现有技术相比有更好的传热效果和耐蚀性。对比技术试验号11速度低，生产技术水平要求高，对铝管铸造、材料成分和均质化有很高的要求。另现有技术也无法成形大螺旋角的复杂齿形。

试验号1采用本发明实施例二的技术方案，主牵引机为履带式牵引机，辅助牵引机为原有内螺纹成形机的正立盘牵引机，主辅牵引机之间布置180°的活套。试验号2、3、5、6、7采用本发明实施例一的技术方案。试验号4、8采用本发明实施例三的技术方案，主牵引机为一台大的履带式牵引机，设计牵引力10000N，牵引履带为链条加胶块的形式，辅助牵引机为一台小的履带式牵引机，辅助牵引机履带为多锲带牵引带，有效牵引长度1.4米，牵引力约500N。从表1可以看到试验号4成形速度高，齿型难度大，成形稳定，推管失稳现象少。

表2为本发明方法与现有技术内螺纹旋压成形压下量对比。它是以本发明实施例与现有技术(图2-1)做对比。先给出内螺纹铜管成形区内每段管子的每米重量(g/m)，然后计算内螺纹成形游动芯头、旋压前后的重量差并列如表2。其中，序号是1、2、3是本发明硬态成形内螺纹铜管参数，序号4是本发明硬态成形内螺纹铝管参数，序号5、6是现有技术内螺纹铜管对比例。序号7是现有技术内螺纹铝管对比例。

内螺纹铜管的成形一道次完成游动芯头、旋压和定径三处的变形，测量每处成形前后管子的几何尺寸或重量(g/m)均可以显示内螺纹铜管成形时在该处的压下量。由于在旋压后的内螺纹管内壁有齿，不好测量其实际的几何尺寸，所以表2以测量每段管子的重量差来间接表示内螺纹管成形时每处的压下量的大小，重量差大意味压下量大，反之压下量小。

由表2可以发现对于游动芯头前后重量差和定径模前后重量差来说，本发明序号1、2、3与对比例序号5、6，序号4与序号7的数值差距不大，而旋压前后的重量差差距非常大，本发明内螺纹铜管小于2g/m，对比例为17g/m。内螺纹铝管更小，有时甚至会产生负值。旋压处的成形正是内螺纹齿的成形部位，也就是产生齿高的部位。本发明只用了很小的重量变化即很小的压下量就完成了内螺纹管齿的成形，无F1的推管成形及在旋压模2处产生管壁的镦粗增厚是产生这个现象的主要原因。管材通过旋压模2前后在长度方向的延伸很小，绝大多数的变形产生在壁厚出齿的方向，使内螺纹齿的成形更加容易，能够成形更高更复杂的齿型。序号2 和3为超高齿，并且这种超高齿是在硬态坯管状态下成形的，现有技术无法完成这样的成形。

表2

本发明不仅能对TP2这种磷脱氧的紫铜及类似3003的软铝合金进行内螺纹管的成形，也可对铜合金管及相对硬的铝合金进行成形。适当的添加铁、磷、锌等金属构成的铜合金可以在保证一定塑性的前提下具有更高的强度，可以制成底壁厚更薄的内螺纹铜合金管。强度更高耐海水腐蚀的铝-镁锡合金可以在保证腐蚀性前提下降低管厚增加传热效率降低成本。

综上所述，本发明提供的内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法和对应的生产线，因为在游动芯头及游动芯头外模和齿芯及旋压模之间设置有主牵引机，可对被加工管材进行连续直线式牵引，从而在游动芯头出产生了减径拉拔力而在旋压模处产生的为旋压推管力，使得被加工管材的受力状态发生了根本性变化，产生了一系列有益效果：可方便地成形薄壁高齿复杂齿形的内螺纹铜及铜合金管、可降低内螺纹铜管或内螺纹铝管的加工成本、实现更高的成形速度和更高的产量和更加稳定的生产、更好的质量品质，制造出的内螺纹铜及铜合金管传热效率高。克服了现有技术的缺陷、实现了本专利的发明目的。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“下”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单元必须具有特定的方向、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。

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，或一体地连接；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。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，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法，沿被加工管材移动方向在线先后设置有游动芯头及与其配合的游动芯头外模、齿芯及与其配合的旋压模，其特征在于，所述被加工管材的坯管为未进行退火处理的硬态坯管，在所述游动芯头及游动芯头外模和所述齿芯及旋压模之间，在线设置有履带式主牵引机，所述主牵引机可对所述被加工管材进行连续直线牵引，使得所述被加工管材在所述游动芯头及游动芯头外模处具有用于减径的减径拉拔力和在所述齿芯及旋压模处具有用于内螺纹成形的旋压推管力，以对所述坯管先后实现减径加工和内螺纹成形加工，所述主牵引机的设计牵引能力大于所述减径拉拔力和所述旋压推管力之和，所述旋压推管力可单独地驱动被加工管材克服旋压时产生的轴向阻力连续的通过旋压模完成内螺纹的成形。

2.根据权利要求1所述的内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法，其特征在于：还包括定径工序，所述定径工序为沿所述被加工管材的移动方向在所述齿芯及旋压模的下游依次设置有定径模和辅牵引机，所述辅牵引机对所述定径模出口后的被加工管材进行牵引，使所述定径模对内螺纹成形后的所述被加工管材进行定径，制成所述内螺纹铜管或内螺纹铝管成品。

3.根据权利要求2所述的内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法，其特征在于：所述辅牵引机选用盘式、履带式、正立式、倒立式、V型槽、布带式或联合拉拔式牵引机。

4.根据权利要求2所述的内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法，其特征在于：所述辅牵引机和所述主牵引机之间无张力，且所述辅牵引机和所述主牵引机同步运行。

5.根据权利要求2所述的内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法，其特征在于：所述辅牵引机和所述主牵引机之间有张力，所述辅牵引机的最大牵引力小于所述被加工管材被拉断时的断管力值，使所述辅牵引机和所述主牵引机之间维持张力同步运行。

6.根据权利要求1-5任一项所述的内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法，其特征在于：所述的内螺纹铜管包括铜及铜合金管、所述的内螺纹铝管包括铝及铝合金管。

7.一种实施权利要求1-6任一项所述内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法的生产线，包括沿被加工管材的移动方向在线先后设置的游动芯头及与其配合的游动芯头外模、齿芯及与其配合的旋压模，其特征在于，在所述游动芯头及游动芯头外模和所述齿芯及旋压模之间，在线设置有可对所述被加工管材进行连续直线牵引的履带式主牵引机。

8.根据权利要求7所述的生产线，其特征在于：还包括导模组和旋压冷却润滑装置，所述导模组安装在所述主牵引机和所述旋压模之间的区域，用于对该区域内的所述被加工管材进行对中保护，所述旋压冷却润滑装置从所述旋压模的进口对所述被加工管材内螺纹成形的变形区进行冷却和润滑。

9.根据权利要求7或8所述的生产线，其特征在于：还包括在线设置的定径模和辅牵引机，沿所述被加工管材的移动方向，所述定径模设置在所述齿芯及旋压模的下游，所述辅牵引机设置在所述定径模的下游。

10.根据权利要求9所述的生产线，其特征在于：在所述主牵引机和所述辅牵引机之间还设置有活套，所述活套使所述辅牵引机和所述主牵引机之间无张力同步运行。

11.一种内螺纹铜管或内螺纹铝管，其特征在于，所述内螺纹铜管或内螺纹铝管为采用权利要求1-6任一项所述的内螺纹铜管或内螺纹铝管的制造方法制造而成。

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