CN1488456A - 一种冷加工铜管内螺纹的方法及其专用模具 - Google Patents

Abstract

一种冷加工铜管内螺纹的方法，其特点是将硬态下的铜管不经回火处理直接导入内螺纹成型机旋压形成的内螺纹管，在单一工序中，其冷拉延伸率为1.0～1.7，其拉管速度为45～64米/分钟。本发明由于采用了将硬态下的盘绕铜管无需经过回火工序而直接导入铜管内螺纹内螺纹成型机加工内螺纹管的方法，打破了加工盘铜管内螺纹时必须预先回火的传统方法，大大提高了生产效率及大幅度降低了生产成本，而为实施其方法所设计的专用模具在原模具基础上的改进，即将锥形外模中定径带的直径较被加工铜管外径小05.～2.5mm，将芯杆中芯头大端外径较被加工铜管内径小0.1～1.0mm，不仅可实现铜管在变形量较小的情况下完成铜管内螺纹加工，且加工后的铜管具有质量保证的优点。

Description

一种冷加工铜管内螺纹的方法及其专用模具

技术领域

本发明涉及到金属管件加工内螺纹的方法，特别是一种冷加工铜管内螺纹的方法及其专用模具。

背景技术

现有的铜管特别是盘卷铜管管内螺纹加工一般是需要经预处理工序方可进行加工，其生产工艺一直沿用至今，其具体步骤是：首先将硬态盘管经加温(回火)后成软态，把螺纹芯头装进管内经模具拉伸和内螺纹成型机旋压完成内螺纹管的加工，这种工艺的不足之处是在加工前必须将盘铜管进行软化处理，而软化处理首先需将松的盘管再次盘绕在管盘上而后进行回火处理，采用上述两道工序要费用大量的人力、时间和能源，且经回火后的铜管如回火温度不当不仅在加工中容易造成铜管在拉伸挤压中压扁甚至断裂，而且因回火后的铜管因塑性大而使管螺纹刀在加工时产生粘结现象，造成铜管断裂，为克服上述工艺所存在的缺点，中国专利CN134775A公开了一种“内螺纹铜管的加工方法及其专用设备”，其主要加工方法及设置为在铜管在线退火设备内进行铜管的退火处理，铜管在线退火设备输出的铜管直接进入铜管内螺纹成型机内进行铜管内螺纹成型加工，其主是在加工铜管螺纹设备前段添置了一电磁感应加热装置该技术方案将铜管回火处理这一工序的减化，的确对生产效率的提高起到了积极的作用，但在铜管螺纹设备中添置的电磁感应加热装置，使整机的制造成本升高，而当加热装置出现故障时，整机需停止工作，此外，如上述经预处理的铜管在加工中出现的问题，在该技术方案中没有得到解决，而该技术方案的形成并没有跳出传统的铜管内螺纹加工工艺总的范畴，其能耗与原工艺基本持平。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题提供一种可将硬态盘铜管直接导入加工铜管内螺纹的内螺纹成型机内，并使其加工成型的方法，在此基础上采用上述方法制造的带内螺纹的铜管具变形小、生产效率高、质量保证的优点。

本发明的另一目的在于提供一种实施上述方法的专用模具，该模具可使铜管在变形量较小的情况完成铜管内螺纹的加工，在此基础上的专用模具还具结构简单、设计巧妙的优点。

本发明的技术方案是：一种冷加工铜管内螺纹的方法，其特点是将硬态下的铜管不经回火处理直接导入内螺纹成型机旋压形成的内螺纹管，在单一工序中，其冷拉延伸率在1.0～1.7，其拉管速度为45～64米/分钟。

本发明进一步的技术方案是提供一种实现上述冷加工内螺纹方法的专用模具，包括设置于内螺纹成型机内的锥形外模与其相配的及带芯头的芯杆，其特征在于所述锥形外模中定径带的直径D较被加工铜管外径小0.5～2.5mm；所述锥形外模中定径带的直径D较被加工铜管外径小0.5～2.5mm；所述芯杆中芯头为游动芯头，其大端外径d较被加工铜管内径小0.1～1.0mm。

本发明由于采用了将硬态下的盘绕铜管无需经过回火工序而直接导入铜管内螺纹内螺纹成型机加工内螺纹管的方法，打破了加工盘铜管内螺纹时必须预先回火的传统方法，大大提高了生产效率及大幅度降低了生产成本，而为实施其方法所设计的专用模具在原模具基础上的改进，即将锥形外模中定径带的直径较被加工铜管外径小05.～2.5mm，将芯杆中芯头大端外径较被加工铜管内径小0.1～1.0mm，不仅可实现铜管在变形量较小的情况下完成铜管内螺纹加工，而且游动的芯头可根据不同的铜管规格进行配制。此外，合理的外模锥孔及内外锥角和游动芯头内外锥角相互匹配的结合，使硬质铜管在受拉伸挤压状态下，不会产生金属加工缺陷，确保了铜管内螺纹加工的质量。

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

附图说明

图1是本发明专用模具工作状态时结构示意图；

图2是本发明专用模具中游动芯头结构示意图；

图3是本发明专用模具中锥形外模结构示意图。

具体实施方式

本发明如图1所示：一种冷加工铜管内螺纹的方法，其特点是将硬态下的铜管13不经回火处理直接导入内螺纹成型机旋压形成的内螺纹管，在单一工序中其冷拉延伸率为1.0～1.7，将冷拉延伸率控制在上述范围内，可有效防止硬态铜管因塑性变形较小而产生金属加工缺陷，上述铜管13通常是指其外直径为7～15mm，壁厚为0.3～0.5mm的硬态盘形铜管，该铜管13的管坯是经铸造并通过拉伸制成的。

本发明如图1、图2、图3所示，为实现上述加工铜管内螺纹的方法所使用的专用模具，包括设置于内螺纹成型机内的锥形外模12与其相配的及带芯头的芯杆1，所述锥形外模12中定径带的直径D较被加工铜管13外径小0.5～2.5mm，所述芯杆1中芯头为游动芯头17，其大端外径d较被加工铜管13内径小0.1～1.0mm，所述芯头为游动芯头17，其小端外径比置于内螺纹成型机内的锥形外模2定径带直径D小0.5～1.8mm，其中：上述锥形的外模12的锥度α为18°～30°，定径带出口端角为60°；上述游动芯头17的工作锥角β为8°～32°；上述锥形外模12直径D较被加工铜管13外径小1.3mm，上述游动芯头17小端外径d₁较置于内螺纹成型机内的锥形外模12定径带直径D小1.2mm。

本发明的进一步的结构是一设置于内螺纹成型机入口的锥形外模和芯杆，上述芯杆1包括导向芯头10、与导向芯头10螺接的芯轴11及依次活动套接于芯轴11上的锁紧螺母19、游动芯头17、支撑管15、螺纹芯头13，其中在芯轴11后部设有一限位轴台11a，上述锁紧螺母19与游动芯头17、游动芯头与支撑管15、支撑管15与螺纹芯头13之间设有可调节游动芯头17、螺纹芯头轴向位置的若干轴套环16，其中游动芯头是由大端、小端、过度锥度圆弧、中心孔构成，所述游动芯头大端，小端的尺寸是根据螺纹芯头的尺寸而变化的，比如当螺纹芯头直径为10.06mm时，其游动芯头的大端直径为11.2mm，小端直径为9.85mm，相对的锥形外模定径带直径D为11.08mm，又如当螺纹芯头尺寸为7.33mm时，其游动芯头的大端直径为8.4mm，小端直径为7.02mm，相对应的锥形外模定径带直径为8.28mm。当然，对于加工不同管径的铜管，其模具的锥形外模及游动芯头的尺寸也会略有变化，但其变化范围均控制在上述的技术方案中。

本发明由于采用了将硬态下的盘绕铜管无需经过回火工序而直接导入铜管内螺纹内螺纹成型机加工内螺纹管的方法，打破了加工盘铜管内螺纹时必须预先回火的传统方法，大大提高了生产效率及大幅度降低了生产成本，而为实施其方法所设计的专用模具在原模具基础上的改进，即将锥形外模中定径带的直径较被加工铜管外径小05.～2.5mm，将芯杆中芯头大端外径较被加工铜管内径小0.1～1.0mm，不仅可实现铜管在变形量较小的情况下完成铜管内螺纹加工，而且游动的芯头可根据不同的铜管规格进行配制。此外，合理的外模锥孔及内外锥角和游动芯头内外锥角相互匹配的结合，使硬质铜管在受拉伸挤压状态下，不会产生金属加工缺陷，确保了铜管内螺纹加工的质量。

Claims (8)

1、一种冷加工铜管内螺纹的方法，其特征在于将硬态下的铜管(13)不经回火处理直接导入内螺纹成型机旋压形成的内螺纹管，在单一工序中，其冷拉延伸率为1.0～1.7，其拉管速度为45～64米/分钟。

2、根据权利要求1所述的冷加工铜管内螺纹的方法，其特征在于上述铜管(13)是指外径为7～15mm，壁厚为0.3～0.5mm的硬态光管。

3、根据权利要求1所述的冷加工铜管内螺纹的方法，其特征在于上述铜管(13)的管坯是经铸造并通过拉伸制成的。

4、一种实现冷加工铜管内螺纹的方法所使用的专用模具，包括设置于内螺纹成型机内的锥形外模(12)与其相配的及带芯头的芯杆(1)，其特征在于所述锥形外模(12)中定径带的直径D较被加工铜管(13)外径小0.5～2.5mm。

5、根据权利要求4所使用的专用模具，其特征在于所述芯杆(1)中芯头为游动芯头(17)，其大端外径d较被加工铜管(13)内径小0.1～1.0mm。

6、根据权利要求4所使用的专用模具，其特征在于所述芯头为游动芯头(17)，其小端外径d₁比置于内螺纹成型机内的锥形外模(12)定径带直径D小0.5～1.8mm，其中：

上述锥形的外模(12)的锥度α为18°～30°，定径带出口端角为60°；

上述游动芯头(17)的工作锥角β为8°～32°；

7、根据权利要求4所使用的专用模具，其特征在于上述锥形外模(12)直径D较被加工铜管(13)外径小1.3mm。

8、根据权利要求6所使用的专用模具，其特征在于上述游动芯头(17)小端外径d₁较置于内螺纹成型机内的锥形外模(12)定径带直径D小1.2mm。

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