CN113579088A - 一种钢管热扩径用芯棒及其制作方法 - Google Patents

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CN113579088A CN202110847060.7A CN202110847060A CN113579088A CN 113579088 A CN113579088 A CN 113579088A CN 202110847060 A CN202110847060 A CN 202110847060A CN 113579088 A CN113579088 A CN 113579088A
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王洪海
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Dexin Steel Tube China Co ltd
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Abstract

本发明提供一种钢管热扩径用芯棒及其制作方法，涉及钢管塑性变形装置技术领域，该钢管热扩径用芯棒及其制作方法，包括导入段、变形段、变形环一、变形环二、定径矫直段一、定径矫直段二、定径矫直段三、连接轴和锁紧螺母，芯棒部件的两侧均固定有支撑板，且支撑板的内部开设有与连接轴相适配的中心孔，支撑板上设有固定销及销孔，该钢管热扩径用芯棒及其制作方法，芯棒的部分部件可重复使用，一种系列的芯棒可用于生产几种不同变径率和壁厚系列的钢管，不仅降低芯棒的制造成本，还有利于储备多种规格的芯棒，使热扩钢管的产品系列更为丰富，解决了现有热扩芯棒，重量大、连接不牢固及不能适用多种内径规格钢管的问题。

Description

一种钢管热扩径用芯棒及其制作方法
技术领域
本发明涉及钢管塑性变形装置技术领域，具体为一种钢管热扩径用芯棒及其制作方法。
背景技术
中频热扩工艺是生产大口径无缝钢管普遍采用的一种方式，它具有生产方式灵活、易于组织生产的特点，适合于多品种、多规格、小批量钢管的生产。为了能够生产较多品种和规格的热扩钢管，需要储备多种内径和变径率的热扩芯棒。热扩芯棒的制造成本较高，体积较大，不便于运输和储存。
CN204934379U公开了一种新型多功能热扩钢管用芯棒，包括引导棒、第一变形棒、第二变形棒、第三变形棒、定径棒、精整棒和矫正棒，所述引导棒通过螺旋柱与第一变形棒、第二变形棒、第三变形棒内腔的螺旋槽连接，所述定径棒、精整棒和矫正棒依次通过螺旋与所述第三变形棒、定径棒和精整棒连接。这种芯棒虽然便于拆卸、储存及运输，但是芯棒的重量较大，螺旋连接在生产过程中容易产生松动，导致各部件之间产生间隙，影响热扩钢管内表面的质量，并且一种芯棒只能制造单一内径的热扩钢管。
CN206500524U公开了一种热扩钢管用芯棒，包括依次连接的实心引导棒、第一变形棒、第二变形棒、第三变形棒、定径棒、精整棒和矫正棒，他们通过T字形连接支架和对应的卡合连接槽依次连接。这种芯棒采用空心结构，可以降低芯棒的重量，也便于拆装、存储及运输，但是，通过T字形连接支架和对应卡合连接槽的连接使分体部件之间留有较大的空隙，并且这种连接并不牢固，导致各部件并不同心，严重影响了钢管的内表面质量和壁厚均匀度。这种芯棒也不能用于生产多种内径的热扩钢管。
CN210498016U公开了一种钢管热扩径用芯棒，包括中空的芯棒本体和安装在芯棒本体中空的内部空间中的加强组件，它可以保证芯棒具有足够的强度和刚性，并且能显著降低芯棒的重量。但是，这种芯棒也不能用于生产多种内径规格的热扩钢管。
为了解决现有技术的不足，本发明提供一种重量轻、连接牢固的分体式热扩径用芯棒，并且这种芯棒的变形段可部分单独使用或组合使用，一种芯棒可用于生产多种内径规格的热扩钢管。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种钢管热扩径用芯棒及其制作方法，解决了现有热扩芯棒重量大、连接不牢固及不能适用多种内径规格钢管的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种钢管热扩径用芯棒及其制作方法，包括导入段、变形段、变形环一、变形环二、定径矫直段一、定径矫直段二、定径矫直段三、连接轴和锁紧螺母，所述导入段、变形段、变形环一、变形环二、定径矫直段一、定径矫直段和定径矫直段三的两侧均固定有支撑板，且支撑板的内部开设有与连接轴相适配的中心孔，所述变形段、变形环一、变形环二、定径矫直段一、定径矫直段二和定径矫直段三右侧的支撑板侧壁安装有固定销，所述导入段、变形段、变形环一、变形环二、定径矫直段一和定径矫直段二左侧的支撑板上开设有与固定销相适配的销孔，所述导入段、变形段和定径矫直段一可组成热扩芯棒I，导入段、变形段、变形环一和定径矫直段二可组合成热扩芯棒II，所述导入段、变形段、变形环一、变形环二和定径矫直段三可组合成热扩芯棒III；
钢管热扩径用芯棒的制作方法包括以下步骤：
①、确定芯棒的材质；
②、确定导入段、变形段、变形环和定径矫直段的尺寸；
③、制作导入段；
④、制作变形段和变形环；
⑤、制作定径矫直段；
⑥、制作连接轴。
进一步，所述导入段、定径矫直段一、定径矫直段二和定径矫直段三均为中空的筒形结构，可降低加工成本。
进一步，所述变形段、变形环一和变形环二均为中空的锥形结构，减少用料，降低加工成本，同时支撑板可保证各组成部件的强度。
进一步，所述连接轴的两端均设有与锁紧螺母相适配的外螺纹，锁紧螺母可对套设于连接轴外部的部件进行固定。
进一步，单个所述支撑板侧壁的固定销数量为三个，且三个固定销在沿芯棒轴线为中心线的圆周上间隔一百二十度，固定销可避免个部件连接时时的轴向旋转。
进一步，所述固定销的外径为二十至八十毫米，长度等于支撑板的厚度。
进一步，所述变形环一和变形环二的长度为二十至一百毫米时可制作成实体结构。
(三)有益效果
本发明提供了一种钢管热扩径用芯棒及其制作方法。具备以下有益效果：
1、该钢管热扩径用芯棒及其制作方法，一种连接轴可连接不同规格的导入段和变形段，连接轴可在多种系列的芯棒组合中重复使用，节省芯棒的制造成本，芯棒的部分部件可重复使用，一种系列的芯棒可用于生产几种不同变径率和壁厚系列的钢管，不仅降低芯棒的制造成本，还有利于储备多种规格的芯棒，使热扩钢管的产品系列更为丰富。
2、该钢管热扩径用芯棒及其制作方法，芯棒可拆装，便于储存和运输。
3、该钢管热扩径用芯棒及其制作方法，芯棒部件加工成中空结构，支撑板不仅便于芯棒部件在连接轴上固定，而且还对芯棒部件起到支撑作用，有利于减轻芯棒的重量。
4、该钢管热扩径用芯棒及其制作方法，固定销与销孔的配合可防止芯棒部件之间相互转动，连接轴两端的锁紧螺母可防止芯棒部件在连接轴上产生窜动，使芯棒成为一个牢固的整体，使用过程中不会产生周向转动或轴向移动。
附图说明
图1为本发明热扩芯棒III的结构示意图。
图2为本发明热扩芯棒II的结构示意图。
图3为本发明热扩芯棒II的结构示意图。
图4为本发明变形段的主视图。
图5为本发明变形段的右视图。
图中：1、导入段；2-1、变形段；2-2、变形环一；2-3、变形环二；3-1、定径矫直段一；3-2、定径矫直段二；3-3、定径矫直段三；4、连接轴；4-1、中心孔；5、固定销；6、销孔。
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。
本发明实施例提供一种钢管热扩径用芯棒及其制作方法，如图1-5所示，包括导入段1、变形段2-1、变形环一2-2、变形环二2-3、定径矫直段一3-1、定径矫直段二3-2、定径矫直段三3-3、连接轴4和锁紧螺母，变形环的数量不限于变形环一2-2和变形环二2-3两个，可根据实际需求进行添加，导入段1、定径矫直段一3-1、定径矫直段二3-2和定径矫直段三3-3均为中空的筒形结构，变形段2-1、变形环一2-2和变形环二2-3均为中空的锥形结构，减少用料，降低加工成本，同时支撑板可保证各组成部件的强度，连接轴4的两端均设有与锁紧螺母相适配的外螺纹，锁紧螺母可对套设于连接轴4外部的部件进行固定，导入段1、变形段2-1、变形环一2-2、变形环二2-3、定径矫直段一3-1、定径矫直段二3-2和定径矫直段三3-3的两侧均固定有支撑板，且支撑板的内部开设有与连接轴4相适配的中心孔4-1，变形段2-1、变形环一2-2、变形环二2-3、定径矫直段一3-1、定径矫直段二3-2和定径矫直段三3-3右侧的支撑板侧壁安装有固定销5，导入段1、变形段2-1、变形环一2-2、变形环二2-3、定径矫直段一3-1和定径矫直段二3-2左侧的支撑板上开设有与固定销5相适配的销孔6，单个支撑板侧壁的固定销5数量为三个，且三个固定销5在沿芯棒轴线为中心线的圆周上间隔一百二十度，固定销5可避免单个部件连接时的轴向旋转，固定销5的外径为二十至八十毫米，长度等于支撑板的厚度，导入段1、变形段2-1和定径矫直段一3-1可组成热扩芯棒I，导入段1、变形段2-1、变形环一2-2和定径矫直段二3-2可组合成热扩芯棒II，导入段1、变形段2-1、变形环一2-2、变形环二2-3和定径矫直段三3-3可组合成热扩芯棒III。
钢管热扩径用芯棒的制作方法包括以下步骤：
①、确定芯棒的材质
芯棒变形段和变形环的材质根据原料管的材质按表1进行选择：
表1芯棒的材质选择
原料管材质 碳钢管 低合金钢管 中高合金钢管
芯棒材质 06Cr19Ni10 06Cr23Ni13 06Cr25Ni20
芯棒的导入段和定径矫直段可采用与变形段相同的材质，当芯棒的尺寸较大并出于控制成本的考虑，导入段和定径矫直段可选用20钢或Q355钢。
②、确定导入段、变形段、变形环和定径矫直段的尺寸
导入段的直径满足以下公式：
D1＝D0-2S0-(20～60)……(1)
其中：D1为导入段直径，单位为mm；D0为原料管直径，单位为mm；S0为原料管壁厚，单位为mm；
定径矫直段一3-1的直径满足以下公式：
D2I＝DI-2SI+ΔD1……(2)
其中：D2I为定径矫直段一3-1直径，单位为mm；DI为第一种成品管直径，单位为mm；SI为第一种成品管厚度，单位为mm；ΔD1为成品管材料与芯棒材料在操作温度下线膨胀量的差值，单位为mm；
定径矫直段二3-2的直径D2II由公式(3)确定：
D2II＝DII-2SII+ΔD2……(3)
D2II为定径矫直段二3-2直径，单位为mm；DII为第二种成品管直径，单位为mm，DII>DI；SII为第二种成品管厚度，单位为mm；ΔD2为成品管材料与芯棒材料在操作温度下线膨胀量的差值，单位为mm；
定径矫直段三3-3的直径D2III由公式(4)确定：
D2III＝DIII-2SIII+ΔD3……(4)
D2III为定径矫直段三3-3直径，单位为mm；DIII为第三种成品管直径，单位为mm，DIII>DII；SIII为第三种成品管厚度，单位为mm；ΔD3为成品管材料与芯棒材料在操作温度下线膨胀量的差值，单位为mm；
直径均为外径。
变形段2-1长度为：L2I＝300～1200mm；
变形环一2-2的长度为：L2II＝20～600mm；
变形环二2-3的长度为：L2III＝20～600mm；
特别地，当变形环的长度为20～100mm时，变形环可制作成实体结构。
导入段长度L1＝300mm～500mm；
定径矫直段长度L3＝700mm～2000mm。
③、制作导入段
导入段可通过离心铸造然后采用机加工的方法制造。在导入段左右两侧内腔中沿垂直于轴线的方向焊接支撑板，支撑板的材质与导入段的材质相同，以便在热扩温度下具有相同的线膨胀量。支撑板上开有中心孔4-1，中心孔4-1的内径与连接轴4的外径相同。
④、制作变形段和变形环
变形段2-1、变形环一2-2和变形环二2-3整体制造而成，可通过离心铸造然后采用机加工的方法制造，变形段2-1、变形环一2-2和变形环二2-3的总长度满足L2＝L2I+L2II+L2III+(6～20)，单位mm。然后沿垂直于轴线的方向切割成变形段2-1、变形环一2-2和变形环二2-3，变形段2-1、变形环一2-2和变形环二2-3的长度分别满足L2I、L2II和L2III。
在变形段2-1、变形环一2-2和变形环二2-3的左右两侧内腔中沿垂直于轴线的方向焊接支撑板，支撑板的材质与变形段和变形环的材质相同，以便在热扩操作温度下具有相同的线膨胀量。支撑板上开有中心孔4-1，中心孔4-1的内径与连接轴4的外径相同。
在变形段2-1大端(左侧)的支撑板上沿直径为Dc1的圆周间隔120°开3个三个销孔6，Dc1＝D2I-(40～100)，单位mm，销孔6的内径等于固定销5的直径，长度等于支撑板的厚度。
在变形环一2-2小端(右侧)的支撑板上沿直径为Dc1的圆周间隔120°焊接3个固定销5，固定销5直径为20～80mm，长度等于支撑板的厚度。
在变形环一2-2大端(左侧)的支撑板上沿直径为Dc2的圆周间隔120°开3个三个销孔6，Dc2＝D2II-(40～100)，单位mm，销孔6的内径等于固定销5的直径，长度等于支撑板的厚度。
在变形环二2-3小端(右侧)的支撑板上沿直径为Dc2的圆周间隔120°焊接3个固定销5，固定销5直径为20～80mm，长度等于支撑板的厚度。
⑤、制作定径矫直段
定径矫直段可通过离心铸造然后采用机加工的方法制造。在定径矫直段的左右两侧内腔中沿垂直于轴线的方向焊接支撑板，支撑板的材质与定径矫直段的材质相同，以便在热扩温度下具有相同的线膨胀量。支撑板上开有中心孔4-1，中心孔4-1的内径与连接轴4的外径相同。
在定径矫直段一3-1右侧的支撑板上沿直径为Dc1的圆周间隔120°焊接3个固定销5，固定销5直径为20～80mm，长度等于支撑板的厚度。
在定径矫直段二3-2右侧的支撑板上沿直径为Dc2的圆周间隔120°焊接3个固定销5，固定销5直径为20～80mm，长度等于支撑板的厚度。
⑥、制作连接轴
连接轴可选用40Cr或35CrMo材料，经锻造、机加工、调质热处理后制成。连接轴的直径为60～200mm，连接轴的长度满足L4＝L1+L2I+L2II+L2III+L3+(300～500)，单位mm。连接轴的两端加工有螺纹，并配有锁紧螺母。
导入段1的左端与变形段2-1的右端对齐，在连接轴4上对中后焊接成整体。
变形环二2-3的左端与定径矫直段三3-3的右端对齐，在连接轴4上对中后焊接成整体。
将连接轴4插入导入段1、变形段2-1和定径矫直段一3-1的支撑板的中心孔4-1，并使定径矫直段一3-1右侧支撑板上的固定销5插入变形段2-1左侧支撑板上的销孔6中。连接轴4的两端加工有外螺纹，在导入段1的右侧和定径矫直段一3-1的左侧分别将锁紧螺母拧到连接轴4上，将导入段1、变形段2-1和定径矫直段一3-1连接成为热扩芯棒I。变形段2-1和定径矫直段一3-1的结合部位可通过修磨使其光滑过渡，以保证热扩钢管的内表面质量。利用热扩芯棒I扩制的钢管内径取决于定径矫直段一3-1的外径。
当扩制第二种内径的钢管时，松开定径矫直段一3-1左侧的锁紧螺母，将定径矫直段一3-1从连接轴4上拆下来，将变形环一2-2通过连接轴4与变形段2-1连接，变形环一2-2右侧支撑板上的三个固定销5插入变形段2-1左侧支撑板上的对应销孔6中。然后将定径矫直段二3-2通过连接轴4与变形环一2-2连接，定径矫直段二3-2右侧支撑板上的三个固定销5插入变形环一2-2左侧支撑板上的对应销孔6中，在定径矫直段二3-2的左侧将锁紧螺母拧到连接轴4上，将导入段1、变形段2-1、变形环一2-2和定径矫直段二3-2连接成为热扩芯棒II。变形段2-1和变形环一2-2的结合部位，以及变形环一2-2与定径矫直段二3-2的结合部位可通过修磨使其光滑过渡，以保证热扩钢管的内表面质量。利用热扩芯棒II扩制的钢管内径取决于定径矫直段二3-2的外径。
当扩制第三种内径的钢管时，松开定径矫直段二3-2左侧的锁紧螺母，将定径矫直段二3-2从连接轴4上拆下来，将变形环二2-3通过连接轴4与变形环一2-2连接，变形环二2-3右侧支撑板上的三个固定销5插入变形环一2-2左侧支撑板上的对应销孔6中。然后将定径矫直段三3-3通过连接轴4与变形环二2-3连接，定径矫直段三3-3右侧支撑板上的三个固定销5插入变形环二2-3左侧支撑板上的对应销孔6中，在定径矫直段三3-3的左侧将锁紧螺母拧到连接轴4上，将导入段1、变形段2-1、变形环一2-2、变形环二2-3和定径矫直段三3-3连接成为热扩芯棒III。变形段2-1和变形环一2-2的结合部位，变形环一2-2与变形环二2-3的结合部位，以及变形环二2-3与定径矫直段三3-3的结合部位可通过修磨使其光滑过渡，以保证热扩钢管的内表面质量。利用热扩芯棒III扩制的钢管内径取决于定径矫直段三3-3的外径。
实施例一：
该实施例中，成品管的材质为ASTM A335 P11，外径559mm、公称壁厚18.5mm。选用的原料管的外径为457mm、公称壁厚为19.8mm。根据工艺规程确定的热扩加热温度为810℃，在该加热温度下，芯棒的温度大约为760℃。根据表1选择芯棒的材质为06Cr25Ni20，该材料在20℃～760℃时的线膨胀系数为18.3×10-6/℃，P11在20℃～810℃时的线膨胀系数为15.8×10-6/℃，成品管的内径为522mm，成品管材料与芯棒材料在热扩温度下线膨胀量差值为ΔD1＝-1.1mm。
由上述公式(1)和(2)推出，导入段1的外径D1＝378mm，定径矫直段一3-1的直径D2I＝DI-2SI+ΔD1＝59-2*18.5-1.1＝520.9mm；导入段长度为：L1＝450mm，变形段2-1长度为：L2I＝400mm，定径矫直段一3-1的长度L3I＝900mm。
按上述制作步骤(3)～(6)制作导入段1、变形段2-1、定径矫直段一3-1、连接轴4，将连接轴4插入导入段1、变形段2-1和定径矫直段一3-1的支撑板的中心孔4-1，并使定径矫直段一3-1右侧支撑板上的固定销5插入变形段2-1左侧支撑板上的销孔6中。连接轴4的两端加工有外螺纹，在导入段1的右侧和定径矫直段一3-1的左侧分别将锁紧螺母拧到连接轴4上，将导入段1、变形段2-1和定径矫直段一3-1连接成为热扩芯棒I。利用热扩芯棒I可将外径为457mm、公称壁厚为19.8mm的原料管扩制成外径559mm、公称壁厚18.5mm的成品管。
实施例二：
该实施例中，成品管的材质为ASTM A335 P11，外径610mm、公称壁厚18.3mm。选用的原料管的外径为457mm、公称壁厚为19.8mm。根据工艺规程确定的热扩加热温度为820℃，在该加热温度下，芯棒的温度大约为770℃。根据表1选择芯棒的材质为06Cr25Ni20，该材料在20℃～770℃时的线膨胀系数为18.3×10-6/℃，P11在20℃～820℃时的线膨胀系数为15.8×10-6/℃，成品管的内径为573.4mm，成品管材料与芯棒材料在热扩温度下线膨胀量差值为ΔD2＝-1.2mm。
由上述公式(1)和(2)推出，导入段1的外径D1＝378mm，定径矫直段二3-2的直径D2II＝DII-2SII+ΔD2＝610-2*18.3-1.2＝572.2mm；导入段长度为：L1＝450mm，变形段2-1长度为：L2I＝400mm，变形环一2-2长度为：L2II＝[(D2II-D1)/(D2I-D1)]×L2I-L2I＝200mm，定径矫直段二3-2的长度L3II＝950mm。
按上述制作步骤(4)～(6)制作变形环一2-2和定径矫直段二3-2，并仍利用实施例1中的导入段1、变形段2-1和连接轴4。松开定径矫直段一3-1左侧的锁紧螺母，将定径矫直段一3-1从连接轴4上拆下来，将变形环一2-2通过连接轴4与变形段2-1连接，变形环一2-2右侧支撑板上的三个固定销5插入变形段2-1左侧支撑板上的对应销孔6中。然后将定径矫直段二3-2通过连接轴4与变形环一2-2连接，定径矫直段二3-2右侧支撑板上的三个固定销5插入变形环一2-2左侧支撑板上的对应销孔6中，在定径矫直段二3-2的左侧将锁紧螺母拧到连接轴4上，将导入段1、变形段2-1、变形环一2-2和定径矫直段二3-2连接成为热扩芯棒II。利用热扩芯棒II可将外径为457mm、公称壁厚为19.8mm的原料管扩制成外径610mm、公称壁厚18.3mm的成品管。
实施例三：
该实施例中，成品管的材质为ASTM A335 P11，外径711mm、公称壁厚18.1mm。选用的原料管的外径为457mm、公称壁厚为19.8mm。根据工艺规程确定的热扩加热温度为830℃，在该加热温度下，芯棒的温度大约为780℃。根据表1选择芯棒的材质为06Cr25Ni20，该材料在20℃～780℃时的线膨胀系数为18.4×10-6/℃，P11在20℃～830℃时的线膨胀系数为15.85×10-6/℃，成品管的内径为674.8mm，成品管材料与芯棒材料在热扩温度下线膨胀量差值为ΔD3＝-1.4mm。
由上述公式(1)和(2)推出，导入段1的外径D1＝378mm，定径矫直段三3-3的直径D2III＝DIII-2SIII+ΔD3＝711-2*18.1-1.4＝673.4mm；导入段长度为：L1＝450mm，变形段2-1长度为：L2I＝400mm，变形环一2-2长度为：L2II＝200mm，变形环二2-3长度为：L2III＝[(D2III-D1)/(D2I-D1)]×L2I-L2I-L2II＝396mm，定径矫直段三3-3的长度L3II＝1000mm。
按上述制作步骤(4)～(6)制作变形环二2-3和定径矫直段三3-3，并仍利用实施例2中的导入段1、变形段2-1、变形环一2-2和连接轴4。松开定径矫直段二3-2左侧的锁紧螺母，将定径矫直段二3-2从连接轴4上拆下来，将变形环二2-3通过连接轴4与变形环一2-2连接，变形环二2-3右侧支撑板上的三个固定销5插入变形环一2-2左侧支撑板上的对应销孔6中。然后将定径矫直段三3-3通过连接轴4与变形环二2-3连接，定径矫直段三3-3右侧支撑板上的三个固定销5插入变形环二2-3左侧支撑板上的对应销孔6中，在定径矫直段三3-3的左侧将锁紧螺母拧到连接轴4上，将导入段1、变形段2-1、变形环一2-2、变形环二2-3和定径矫直段三3-3连接成为热扩芯棒III。利用热扩芯棒III可将外径为457mm、公称壁厚为19.8mm的原料管扩制成外径711mm、公称壁厚18.1mm的成品管。
工作原理：扩制第一种内径的钢管时，将连接轴4插入导入段1、变形段2-1和定径矫直段一3-1的支撑板的中心孔4-1，并使定径矫直段一3-1右侧支撑板上的固定销5插入变形段2-1左侧支撑板上的销孔6中，连接轴4的两端加工有外螺纹，在导入段1的右侧和定径矫直段一3-1的左侧分别将锁紧螺母拧到连接轴4上，将所述导入段1、所述变形段2-1和所述定径矫直段一3-1连接成为热扩芯棒I；扩制第二种内径的钢管时，松开定径矫直段一3-1左侧的锁紧螺母，将定径矫直段一3-1从连接轴4上拆下来，将变形环一2-2通过连接轴4与变形段2-1连接，变形环一2-2右侧支撑板上的三个固定销5插入变形段2-1左侧支撑板上的对应销孔6中。然后将定径矫直段二3-2通过连接轴4与变形环一2-2连接，定径矫直段二3-2右侧支撑板上的三个固定销5插入变形环一2-2左侧支撑板上的对应销孔6中，在定径矫直段二3-2的左侧将锁紧螺母拧到连接轴4上，将所述导入段1、所述变形段2-1、所述变形环一2-2和所述定径矫直段二3-2连接成为热扩芯棒II；扩制第三种内径的钢管时，松开定径矫直段二3-2左侧的锁紧螺母，将定径矫直段二3-2从连接轴4上拆下来，将变形环二2-3通过连接轴4与变形环一2-2连接，变形环二2-3右侧支撑板上的三个固定销5插入变形环一2-2左侧支撑板上的对应销孔6中。然后将定径矫直段三3-3通过连接轴4与变形环二2-3连接，定径矫直段三3-3右侧支撑板上的三个固定销5插入变形环二2-3左侧支撑板上的对应销孔6中，在定径矫直段三3-3的左侧将锁紧螺母拧到连接轴4上，将所述导入段1、所述变形段2-1、所述变形环一2-2、所述变形环二2-3和所述定径矫直段三3-3连接成为热扩芯棒III。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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 (7)

1.一种钢管热扩径用芯棒及其制作方法，其特征在于，包括导入段(1)、变形段(2-1)、变形环一(2-2)、变形环二(2-3)、定径矫直段一(3-1)、定径矫直段二(3-2)、定径矫直段三(3-3)、连接轴(4)和锁紧螺母，所述导入段(1)、变形段(2-1)、变形环一(2-2)、变形环二(2-3)、定径矫直段一(3-1)、定径矫直段二(3-2)和定径矫直段三(3-3)的两侧均固定有支撑板，且支撑板的内部开设有与连接轴(4)相适配的中心孔(4-1)，所述变形段(2-1)、变形环一(2-2)、变形环二(2-3)、定径矫直段一(3-1)、定径矫直段二(3-2)和定径矫直段三(3-3)右侧的支撑板侧壁安装有固定销(5)，所述导入段(1)、变形段(2-1)、变形环一(2-2)、变形环二(2-3)、定径矫直段一(3-1)和定径矫直段二(3-2)左侧的支撑板上开设有与固定销(5)相适配的销孔(6)，所述导入段(1)、变形段(2-1)和定径矫直段一(3-1)可组成热扩芯棒I，导入段(1)、变形段(2-1)、变形环一(2-2)和定径矫直段二(3-2)可组合成热扩芯棒II，所述导入段(1)、变形段(2-1)、变形环一(2-2)、变形环二(2-3)和定径矫直段三(3-3)可组合成热扩芯棒III；
钢管热扩径用芯棒的制作方法包括以下步骤：
①、确定芯棒的材质；
②、确定导入段、变形段、变形环和定径矫直段的尺寸；
③、制作导入段；
④、制作变形段和变形环；
⑤、制作定径矫直段；
⑥、制作连接轴。
2.根据权利要求1所述的一种钢管热扩径用芯棒及其制作方法，其特征在于：所述导入段(1)、定径矫直段一(3-1)、定径矫直段二(3-2)和定径矫直段三(3-3)均为中空的筒形结构。
3.根据权利要求1所述的一种钢管热扩径用芯棒及其制作方法，其特征在于：所述变形段(2-1)、变形环一(2-2)和变形环二(2-3)均为中空的锥形结构。
4.根据权利要求1所述的一种钢管热扩径用芯棒及其制作方法，其特征在于：所述连接轴(4)的两端均设有与锁紧螺母相适配的外螺纹。
5.根据权利要求1所述的一种钢管热扩径用芯棒及其制作方法，其特征在于：单个所述支撑板侧壁的固定销(5)数量为三个，且三个固定销(5)在沿芯棒轴线为中心线的圆周上间隔一百二十度。
6.根据权利要求1所述的一种钢管热扩径用芯棒及其制作方法，其特征在于：所述固定销(5)的外径为二十至八十毫米，长度等于支撑板的厚度。
7.根据权利要求1所述的一种钢管热扩径用芯棒及其制作方法，其特征在于：所述变形环一(2-2)和变形环二(2-3)的长度为二十至一百毫米时可制作成实体结构。
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