CN113600629A - 一种毛细管材深冷拉拔装置及拉拔方法 - Google Patents

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韩廷状
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Abstract

本发明提供的一种毛细管材深冷拉拔装置及拉拔方法，其中装置包括：深冷装置主体；所述深冷装置主体的内部有贯通整个装置的深冷槽；所述深冷槽包括：深冷区；所述深冷区固定连接有液氮注入口；毛细管材进入所述深冷区，通过所述液氮注入口对所述深冷区注入液氮，对毛细管材进行深冷处理；所述深冷装置主体的外部连接有拉拔模具，在经过深冷处理后，毛细管材从所述深冷装置主体伸出后进入拉拔模具进行拉拔。本发明提供的方案通过深冷装置的强制冷效果，提高毛细管材拉拔过程中单道次变形量，提高生产效率和质量。

Description

一种毛细管材深冷拉拔装置及拉拔方法
技术领域
本发明涉及金属材料精密加工技术领域，特别是指一种毛细管材深冷拉拔装置及拉拔方法。
背景技术
当前，毛细管材在军工领域、医疗领域、光电领域等多个领域中有着广泛且不可替代的作用。在生产制备毛细管材时，优选拉拔工艺，然而，从管坯拉拔至毛细管材的过程中，管材变形总量接近上百倍。传统拉拔工艺在面对如此大的变形量时，需要大量的拉拔道次和中间退火工艺，且常温下，一些管坯的材料的强度大、延伸率小，严重影响了生产效率；因此，需要设计新型拉拔装置来提高生产效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种毛细管材深冷拉拔装置及拉拔方法。以提高毛细管材在深冷环境下单道次大变形量，减少拉拔道次与退火，实现管件的高效生产。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种毛细管材深冷拉拔装置，包括：
深冷装置主体；所述深冷装置主体的内部有贯通整个装置的深冷槽；
所述深冷槽包括：深冷区；所述深冷区固定连接有液氮注入口；毛细管材进入所述深冷区，通过所述液氮注入口对所述深冷区注入液氮，对毛细管材进行深冷处理；
所述深冷装置主体的外部连接有拉拔模具，在经过深冷处理后，毛细管材从所述深冷装置主体伸出后进入所述拉拔模具进行拉拔。
可选的，所述深冷槽还包括：位于所述深冷区之前的预冷区；所述预冷区通过第一挡板与所述深冷区隔开；毛细管材进入所述深冷槽后，进入所述预冷区预冷一预设时长后，再进入所述深冷区进行深冷处理。
可选的，所述深冷槽还包括：位于所述深冷区之后的保温区，所述深冷区通过第二挡板与所述保温区隔开；毛细管材进入所述深冷区进行深冷处理后，进入所述保温区进行保温。
可选的，所述第一挡板与所述第二挡板位置平行；且所述第一挡板、所述第二挡板分别通过卡槽与所述深冷槽固定。
可选的，所述第一挡板、所述第二挡板上分别设置有供毛细管材穿过的圆孔。
可选的，与所述预冷区的外侧通过螺纹固定连接有第一带外螺纹圆管，与所述保温区的外侧通过螺纹固定连接有第二带外螺纹圆管；
所述第一带外螺纹圆管与所述第二带外螺纹圆管平行设置。
可选的，所述第一带外螺纹圆管、所述第二带外螺纹圆管、所述第一挡板上的圆孔、所述第二挡板上的圆孔在同一高度上。
可选的，所述预冷区与所述深冷区通过连通管进行连通。
可选的，所述深冷装置主体为长方体结构；所述深冷装置主体的四周及底部包覆有保温层，所述深冷装置主体的顶部设有通过锁扣固定的保温盖。
本发明还提供一种毛细管材深冷拉拔方法，应用如上所述的深冷拉拔装置，包括以下步骤：
S1、毛细管材穿过第一带外螺纹圆管进入预冷区，在所述预冷区的液氮气化后的冷气氛围中进行预冷处理；
S2、预冷后的毛细管材穿过第一挡板进入所述深冷区，通过所述液氮注入口对所述深冷区注入液氮，对毛细管材进行深冷处理；
S3、深冷后的毛细管材穿过第二挡板进入保温区进行保温处理；
S4、保温处理后的毛细管材穿过第二带外螺纹圆管，进入拉拔模具进行拉拔。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
本发明的上述方案提供的深冷拉拔装置，通过在深冷区的液氮对管材进行深冷作用，提高毛细管材拉拔过程中单道次变形量，提高生产效率和质量。
附图说明
图1是本发明实施例的深冷装置立体图；
图2是发明实施例的深冷装置主视图。
附图标号说明：1、毛细管材；2、深冷装置主体；3、保温盖；4、深冷槽；5、保温层；6、连通管；7、液氮注入口；8、锁扣；9、第一带外螺纹圆管；10、第二带外螺纹圆管；11、卡槽；12、液氮；13、拉拔模具；14、第一挡板；15、第二挡板；16、预冷区；17、深冷区；18、保温区。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明的实施例提出一种毛细管材深冷拉拔装置，装置包括：深冷装置主体2；所述深冷装置主体2的内部有贯通整个装置的深冷槽4；所述深冷槽4包括：深冷区17；所述深冷区17固定连接有液氮注入口7；毛细管材1进入所述深冷区17，通过所述液氮注入口7对所述深冷区17注入液氮，对毛细管材1进行深冷处理；所述深冷装置主体2的外部连接有拉拔模具13，在经过深冷处理后，毛细管材1从所述深冷装置主体2伸出后进入所述拉拔模具13进行拉拔。
该实施例中，所述深冷拉拔装置分为深冷装置和拉拔装置两个部分。所述拉拔装置包括拉拔模具13，且所述拉拔模具13设置在所述深冷装置的外部，以拉拔经所述深冷装置深冷处理后的毛细管材。所述深冷装置包括深冷装置主体2，设置并贯通于整个所述深冷装置主体2内部的深冷槽4；所述深冷槽4包括深冷区17，所述深冷区17固定连接有液氮注入口7。在制作目标毛细管材时，毛细管材1先进入深冷装置的所述深冷槽4，通过所述液氮注入口7对所述深冷区17注入液氮，对毛细管材1进行深冷处理，通过控制液氮的注入量，在深冷状态下以改变毛细管材1的强度和延伸率；经所述深冷区17处理后的毛细管材1伸出所述深冷装置主体2后，再进入所述拉拔模具13进行拉拔处理。
本发明的一可选实施例中，所述深冷槽4还包括：位于所述深冷区17之前的预冷区16；所述预冷区16通过第一挡板14与所述深冷区17隔开；毛细管材1进入所述深冷槽4后，进入所述预冷区16预冷一预设时长后，再进入所述深冷区17进行深冷处理。
该实施例中，所述深冷槽4还包括预冷区16，所述预冷区16位于所述深冷区17的前端，所述预冷区16与所述深冷区17通过第一挡板14隔开。可选的，所述预冷区16与所述深冷区17通过连通管6进行连通，通过所述连通管6将所述深冷区17的液氮升温气化后的冷气注入到所述预冷区16，起到预冷的作用；当毛细管材1进入所述深冷槽4后，会先进入所述预冷区16进行预设时长的预冷处理，之后再进入所述深冷区17，并在液氮的作用下进行深冷处理。该实施例中，所述预冷区16与所述深冷区17的长度可以不同，优选的，所述预冷区16的长度大于所述深冷区17的长度，可实现较好的预冷作用，有助于提高所述深冷区17的冷却效率；
本发明的一可选实施例中，所述深冷槽4还包括：位于所述深冷区17之后的保温区18，所述深冷区17通过第二挡板15与所述保温区18隔开；毛细管材1进入所述深冷区17进行深冷处理后，进入所述保温区18进行保温。
该实施例中，所述深冷槽4还包括保温区18，所述保温区18位于所述深冷区17的后端，所述保温区18与所述深冷区17通过第二挡板15隔开，当毛细管材1经过所述深冷区17深冷处理后，穿过所述第二挡板15进入所述保温区18进行保温，同时，由于所述保温区18的存在，避免了液氮泄露，同时也充分利用液氮，降低对挡板的密封要求。
本发明的一可选实施例中，所述第一挡板14与所述第二挡板15位置平行，且所述第一挡板14、所述第二挡板15分别通过卡槽11与所述深冷槽4固定。
该实施例中，如图2所述，所述第一挡板14、所述第二挡板15平行设置于所述深冷槽4上，并分别通过卡槽11与所述深冷槽4固定。可选的，所述第一挡板14，所述第二挡板15与所述深冷槽4的高度、宽度一致，以保证分隔密封效果。可选的，所述第一挡板14、所述第二挡板15上分别设置有供毛细管材1穿过的圆孔，且所述圆孔的高度及大小设置一致，以便毛细管材1能够顺利的从所述预冷区16进入所述深冷区17，再从所述深冷区17进入所述保温区18。该实施例中，所述第一挡板14、所述第二挡板15上的圆孔的大小是可以选择的，优选的，带有圆孔的所述第一挡板14、带有圆孔的所述第二挡板15可以根据毛细管材1管径的不同进行更换，以便所述第一挡板14、所述第二挡板15上的圆孔的大小适合毛细管材1的管径。
本发明的一可选实施例中，与所述预冷区16的外侧通过螺纹固定连接有第一带外螺纹圆管9，与所述保温区18的外侧通过螺纹固定连接有第二带外螺纹圆管10；所述第一带外螺纹圆管9与所述第二带外螺纹圆管10平行设置。
该实施例中，所述预冷区16、所述保温区18的外侧均通过带外螺纹圆管与外部连通。所述预冷区16的外侧与第一带外螺纹圆管9通过螺纹固定连接；所述保温区18的外侧与第二带外螺纹圆管10通过螺纹固定连接，所述第一带外螺纹圆管9与所述第二带外螺纹圆管10大小一致，且所述第一带外螺纹圆管9与所述第二带外螺纹圆管10平行设置在同一高度上；同时，所述第一带外螺纹圆管9、所述第二带外螺纹圆管10还平行于所述第一挡板14、所述第二挡板15；可选的，所述第一带外螺纹圆管9、所述第二带外螺纹圆管10、所述第一挡板14上的圆孔、所述第二挡板15上的圆孔设置在同一高度上，以便毛细管材1能够顺利的进出所述深冷槽4。该实施例中，所述第一带外螺纹圆管9、所述第二带外螺纹圆管10的大小是可以选择的，优选的，所述第一带外螺纹圆管9、所述第二带外螺纹圆管10可以根据毛细管材1的直径变化进行更换。
本发明的一可选实施例中，所述深冷装置主体2为长方体结构；所述深冷装置主体2的四周及底部包覆有保温层5，所述深冷装置主体2的顶部设有通过锁扣8固定的保温盖3。
该实施例中，所述深冷装置主体2整体上设置为长方体结构，其中，所述深冷装置主体2的四周以及底部均包覆的有保温层5，所述深冷装置主体2的顶部设有通过锁扣8固定的保温盖3，所述锁扣8的数量不限，该实施例中，优选的，所述锁扣8设置四个。所述保温层5以及所述保温盖3的设置，保证了整个装置的密封性以及深冷效果。在更换带有不同大小圆孔的挡板时，通过解开所述锁扣8，打开所述保温盖3进行更换。所述第一带外螺纹圆管9、所述第二带外螺纹圆管10同时也穿过所述深冷装置主体2两侧的保温层5。
本发明的实施例还提供一种毛细管材深冷拉拔方法，应用如上述所述的深冷拉拔装置，包括以下步骤：
S1、毛细管材1穿过第一带外螺纹圆管9进入预冷区16，在所述预冷区16的液氮气化后的冷气氛围中进行预冷处理；
S2、预冷后毛细管材1穿过第一挡板14进入所述深冷区17，通过所述液氮注入口7对所述深冷区17注入液氮，对毛细管材1进行深冷处理；
S3、深冷后的毛细管材1穿过第二挡板15进入保温区18进行保温处理；
S4、保温处理后的毛细管材1穿过第二带外螺纹圆管10，进入拉拔模具13进行拉拔。
该实施例中，步骤S1，毛细管材1先穿过第一带外螺纹圆管9进入预冷区16，通过连通管6将深冷区17的液氮升温气化后的冷气注入到预冷区16，进而实现在所述预冷区16的冷气氛围中进行一段时间的预冷处理，同时所述预冷区16较长，可实现较好的预冷作用，有助于提高深冷区17的冷却效率，进而提高速率拉拔。
步骤S2，预冷处理后，毛细管材1穿过第一挡板10进入深冷区17进行深冷处理，根据需要，通过液氮注入口7对深冷区17注入不同量液氮，进而可控制深冷温度，或者，根据注入液氮的高度来调节温度，实现拉拔过程中不同深冷温度下的变形，经所述深冷区17深冷处理后，毛细管材1的摩擦系数和摩擦力会减小，从而可提高单道次变形量；优选的，液氮的注入量以浸埋住毛细管材1为最佳。
步骤S3，毛细管材1经深冷作用后穿过第二挡板10进入保温区1，由于挡板上存在圆孔，所述深冷区17的液氮也会流入所述保温区18，所述保温区18能有效避免液氮的泄漏，充分的利用液氮，降级对挡板的密封要求，同时对经深冷作用后的毛细管材1起到一定的稳定作用。
步骤S4，毛细管材1在保温区18经保温作用后，毛细管材1穿过所述第二带外螺纹圆管10进入拉拔模具13进行拉拔；当毛细管材1经过所述第二带外螺纹圆管10伸出深冷装置后，由于液氮的作用，毛细管材1与空气接触时，会产生结冰现象，此时的冰在拉拔过程中能起到润滑的作用，减小毛细管材1与拉拔模具13之间的摩擦力。
以上所述是本发明的优选实施方式，通过上述实施例提出的深冷拉拔装置以及深冷拉拔方法，能够有效提高提高毛细管材拉拔过程中单道次变形量，减少拉拔道次，提高生产效率。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种毛细管材深冷拉拔装置，其特征在于，包括：
深冷装置主体(2)；所述深冷装置主体(2)的内部有贯通整个装置的深冷槽(4)；
所述深冷槽(4)包括：深冷区(17)；所述深冷区(17)固定连接有液氮注入口(7)；毛细管材进入所述深冷区(17)，通过所述液氮注入口(7)对所述深冷区(17)注入液氮，对毛细管材进行深冷处理；
所述深冷装置主体(2)的外部连接有拉拔模具(13)，在经过深冷处理后，毛细管材从所述深冷装置主体(2)伸出后进入所述拉拔模具(13)进行拉拔。
2.根据权利要求1所述的毛细管材深冷拉拔装置，其特征在于，所述深冷槽(4)还包括：位于所述深冷区(17)之前的预冷区(16)；所述预冷区(16)通过第一挡板(14)与所述深冷区(17)隔开；毛细管材进入所述深冷槽(4)后，进入所述预冷区(16)预冷一预设时长后，再进入所述深冷区(17)进行深冷处理。
3.根据权利要求2所述的毛细管材深冷拉拔装置，其特征在于，所述深冷槽(4)还包括：位于所述深冷区(17)之后的保温区(18)，所述深冷区(17)通过第二挡板(15)与所述保温区(18)隔开；毛细管材进入所述深冷区(17)进行深冷处理后，进入所述保温区(18)进行保温。
4.根据权利要求3所述的毛细管材深冷拉拔装置，其特征在于，所述第一挡板(14)与所述第二挡板(15)位置平行；且所述第一挡板(14)、所述第二挡板(15)分别通过卡槽(11)与所述深冷槽(4)固定。
5.根据权利要求4所述的毛细管材深冷拉拔装置，其特征在于，所述第一挡板(14)、所述第二挡板(15)上分别设置有供毛细管材穿过的圆孔。
6.根据权利要求3所述的毛细管材深冷拉拔装置，其特征在于，与所述预冷区(16)的外侧通过螺纹固定连接有第一带外螺纹圆管(9)，与所述保温区(18)的外侧通过螺纹固定连接有第二带外螺纹圆管(10)；
所述第一带外螺纹圆管(9)与所述第二带外螺纹圆管(10)平行设置。
7.根据权利要求6所述的毛细管材深冷拉拔装置，其特征在于，所述第一带外螺纹圆管(9)、所述第二带外螺纹圆管(10)、所述第一挡板(14)上的圆孔、所述第二挡板(15)上的圆孔在同一高度上。
8.根据权利要求2所述的毛细管材深冷拉拔装置，其特征在于，所述预冷区(16)与所述深冷区(17)通过连通管(6)进行连通。
9.根据权利要求1所述的毛细管材深冷拉拔装置，其特征在于，所述深冷装置主体(2)为长方体结构；所述深冷装置主体(2)的四周及底部包覆有保温层(5)，所述深冷装置主体(2)的顶部设有通过锁扣(8)固定的保温盖(3)。
10.一种毛细管材深冷拉拔方法，其特征在于，应用如权利要求1至9任一项所述的深冷拉拔装置，包括以下步骤：
S1、毛细管材穿过第一带外螺纹圆管(9)进入预冷区(16)，在所述预冷区(16)的液氮气化后的冷气氛围中进行预冷处理；
S2、预冷后的毛细管材穿过第一挡板(14)进入所述深冷区(17)，通过所述液氮注入口(7)对所述深冷区(17)注入液氮，对毛细管材进行深冷处理；
S3、深冷后的毛细管材穿过第二挡板(15)进入保温区(18)进行保温处理；
S4、保温处理后的毛细管材穿过第二带外螺纹圆管(10)，进入拉拔模具(13)进行拉拔。
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