CN113319139A - 一种整体式芯头管材单道次连续拉拔装置 - Google Patents

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岳峰丽
李旺
刘劲松
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    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/16—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes
    • B21C1/22—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes specially adapted for making tubular articles
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Abstract

一种整体式芯头管材单道次连续拉拔装置属于管材拉拔成型技术领域，本发明可以实现管材在一个拉拔道次中连续多次变形，尤其能够适用于超长超薄超细管材的拉拔成形，提高了管材的成形效率与成品率，模具结构简单，拉拔后的管材质量好，本发明包括外模，其特征在于，所述外模的中心轴向设置有锥形孔，所述锥形孔内设置管材，所述管材内设置有游动芯头，所述游动芯头与所述锥形孔相配合，所述外模的一端设置有至少一个加热槽，每个所述加热槽中均配合插入有电热棒。

Description

一种整体式芯头管材单道次连续拉拔装置
技术领域
本发明属于管材拉拔成形技术领域，具体地是涉及一种整体式芯头管材单道次连续拉拔装置。
背景技术
管材拉拔是指在外加拉力的作用下，迫使管材通过模孔产生塑性变形，以获得与模孔形状、尺寸相同的制品的加工方法，其中，连续拉拔成形是管材拉拔常见的加工方式。
但是，在针对传统的超薄超细管材成形时，多采用挤压成形或多道次、小变形量成形，管材在变形过程中产生加工硬化等现象，容易产生失稳、断管等问题，且每次拉拔只能实现成形一次，单道次的拉拔成形一次方式变形量小，难以通过一个工序生产出来质量合格的管坯，生产效率和设备利用率低，并且多套模具的制造、管理、维护成本也比较大。
发明内容
本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种整体式芯头管材单道次连续拉拔装置；本发明可以实现管材在一个拉拔道次中连续多次变形，尤其能够适用于超长超薄超细管材的拉拔成形，提高了管材的成形效率与成品率，模具结构简单，拉拔后的管材质量好，符合国家节能减排的要求。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
本发明提供一种整体式芯头管材单道次连续拉拔装置，包括外模，其特征在于，所述外模的中心轴向设置有锥形孔，所述锥形孔内设置管材，所述管材内设置有游动芯头，所述游动芯头与所述锥形孔相配合，所述外模的一端设置有至少一个加热槽，每个所述加热槽中均配合插入有电热棒。
进一步地，所述锥形孔包括第一成形段和第二成形段，所述第一成形段与所述第二成形段之间通过锥形内曲面进行过渡，所述游动芯头对应也设置有第一段芯头和第二段芯头，所述第一段芯头与所述第二段芯头通过芯头曲面进行过渡。
进一步地，所述加热槽为四个，四个所述加热槽在所述外模的圆周90°均布。
进一步地，所述管材的外径为3～8mm、所述管材的壁厚为0.1～1mm。
本发明的有益效果。
本发明在不改变管材生产线的前提下，可以实现外径3～8mm、壁厚0.1～1mm的各种尺寸管材的连续拉拔成形，适用广泛，生产效率与设备利用率提高。拉拔成形过程中，游动芯头在管材的摩擦力和锥形孔反作用压力的共同作用下，实现在模具成形区域内某一位置的动态平衡；本发明的游动芯头具有较大的长径比，因此在拉拔过程中更加稳定，提高了管材成形质量。电加热可以保证管材塑性变形能力良好，变形抗力更低。相比传统游动芯头拉拔，需要的模具数量更少，模具结构简单，因此可显著降低模具成本。通过带有两个成形段的外模和游动芯头可以实现铜管的单道次一次拉拔的连续变形，显著提升了生产效率。
附图说明
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明的整体剖面图。
图2是本发明图1中的A向整体侧视图。
图中标记：1为外模、2为锥形孔、3为管材、4为游动芯头、5为加热槽、6为电热棒、7为第一成形段、8为第二成形段、9为锥形内曲面、10为第一段芯头、11为第二段芯头、12为芯头曲面。
具体实施方式
结合附图所示，本实施方式包括外模1，其特征在于，外模1的中心轴向设置有锥形孔2，锥形孔2包括第一成形段7和第二成形段8，第一成形段7与第二成形段8之间通过锥孔内曲面进行过渡。第一成形段7实现管材3的第一次减径减壁变形，第二成形段8实现管材3的第二次减径减壁变形，实现拉拔一次就能进行连续变形。
锥形孔内设置管材3，由于拉拔外径8mm以上，壁厚1mm以上的管材3，游动芯头4需要的重量较大，拉拔过程中不容易平衡，导致管坯成形后出现壁厚不均等缺陷，因此适用的管材3的外径为3～8mm、管材3的壁厚为0.1～1mm。
管材3内设置有游动芯头4，游动芯头4与锥形孔相配合，游动芯头4对应也设置有第一段芯头10和第二段芯头11，第一段芯头10与第二段芯头11通过芯头曲面12进行过渡，第一段芯头10与第二段芯头11对管材3内壁的起到支撑作用，防止管材3失稳变形。
在拉拔过程中，游动芯头4在管材3的摩擦力和锥形孔2内壁面反作用压力的共同作用下，实现在模具成形区域内某一位置的动态平衡，与锥形孔2配合的游动芯头4具有较大的长径比，因此在拉拔过程中更加稳定，提高了管材3成形质量
外模1的一端设置有四个加热槽5，四个加热槽5在外模1的圆周90°均布，每个加热槽5中均配合插入有电热棒6。90°的均布可以保证加热区域更均匀，拉拔成形更标准。
通过电加热实现直接对外模1的加热，进而对整个装置进行热传递加热，可以保证管材3塑性变形能力良好，变形抗力更低，拉拔成形更容易，加热温度根据工艺要求控制在100℃～400℃范围内。
使用方法。
首先将外模1装卡至拉拔机座，然后将4个呈90°均布的电热棒6插入外模1对应孔位，做好加热准备。将游动芯头4封装到管材3中，管材3穿过外模1的锥形孔2，做好拉拔前的准备。开启电加热将模具预热至目标温度，开始拉拔直至成形完毕。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施方式所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种整体式芯头管材单道次连续拉拔装置，包括外模（1），其特征在于，所述外模（1）的中心轴向设置有锥形孔（2），所述锥形孔（2）内设置管材（3），所述管材（3）内设置有游动芯头（4），所述游动芯头（4）与所述锥形孔（2）相配合，所述外模（1）的一端设置有至少一个加热槽（5），每个所述加热槽（5）中均配合插入有电热棒（6）。
2.根据权利要求1所述的一种整体式芯头管材单道次连续拉拔装置，其特征在于，所述锥形孔（2）包括第一成形段（7）和第二成形段（8），所述第一成形段（7）与所述第二成形段（8）之间通过锥形内曲面（9）进行过渡，所述游动芯头（4）对应也设置有第一段芯头（10）和第二段芯头（11），所述第一段芯头（10）与所述第二段芯头（11）通过芯头曲面（12）进行过渡。
3.根据权利要求1所述的一种整体式芯头管材单道次连续拉拔装置置，其特征在于，所述加热槽（5）为四个，四个所述加热槽（5）在所述外模（1）的圆周90°均布。
4.根据权利要求1所述的一种整体式芯头管材单道次连续拉拔装置，其特征在于，所述管材（3）的外径为3～8mm、所述管材（3）的壁厚为0.1～1mm。
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