CN211588012U - 一种大直径金属管材扩径拉拔成形模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种大直径金属管材扩径拉拔成形模具，属于金属材料加工成形技术领域。该金属管材扩径拉拔成形模具包括扩径模、定径模、紧固螺母、柔性定位环、芯杆和夹具；定径模安装在拉拔机的模套上，预制好拉拔头的管材从未制头的一端插入定径模的模孔；柔性定位环安装在芯杆上，芯杆插入管材中，扩径模与芯杆通过紧固螺母固定连接，芯杆固定；夹具夹住管材拉拔头进行管材拉拔。扩径模和定径模可实现管材扩径和壁厚大减薄量拉拔，缩短拉拔道次，亦可实现外径不变内径扩大壁厚减小、内径和外径同时扩大壁厚不变，具有极强的适用性和灵活性；同时提高了加工后管材的几何精度和表面质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种大直径金属管材扩径拉拔成形模具，属于金属材料加工成形技术领域。
背景技术
大直径金属管材在航空、航天、兵器、船舶、核工业等诸多领域的军、民品上具有良好的应用前景，强力旋压(强旋)是制备加工大直径管材中最主要、最关键的工序之一，但强旋生产效率低，高精度大直径管材旋压后，表面必须抛光处理，方可使用，由于旋压工艺的局限性，无法成形长度较长的管材。
扩径拉拔是制备加工大直径管材的有效方法之一，传统扩径拉拔管材的壁厚减薄，长度减短，壁厚偏心率增加，管材的尺寸精度较差。且扩径拉拔过程中，主要沿着管材圆周方向伸长，沿着管材长度方向缩短或少量伸长，限制了壁厚的减薄量，特别是薄壁管材扩径拉拔时，壁厚减薄量受限，生产效率低。
发明内容
为了克服大直径金属管材扩径拉拔壁厚减薄量少、壁厚偏差大和生产效率低的问题，本实用新型提出了一种大直径金属管材扩径拉拔成形模具，采用本实用新型扩径拉拔成形模具，壁厚减薄量大、壁厚偏差小和生产效率高。
本实用新型的技术方案如下：
一种大直径金属管材扩径拉拔成形模具，包括扩径模、定径模、紧固螺母、柔性定位环、芯杆和夹具等；所述的定径模安装在拉拔机的模套上，预制好拉拔头(管材一端进行扩口)的管材从未制头的一端插入定径模的模孔；所述的柔性定位环安装在芯杆上，所述的芯杆插入管材中，所述的扩径模与芯杆通过紧固螺母固定连接，芯杆固定；所述夹具夹住管材拉拔头进行管材拉拔。
所述扩径模的锥度为10°～25°，扩径模定径带的长度为10mm～50mm。所述的扩径模包括扩径带和定径带两部分，扩径带形状为圆台，定径带形状为圆柱。扩径模扩径带一端底面的直径与所述芯杆的直径相同，扩径模定径带的直径即为扩径后管材的内径。
所述的定径模的锥度为0°～15°，定径模的工作带(定径带)长度为10mm～100mm。定径模包括扩径带和用于定径的工作带，定径模工作带的内径即为扩径后管材的外径。
所述的柔性定位环的材质为尼龙或橡胶等柔性体，柔性定位环的外径尺寸以能与待拉拔管材内壁紧贴为原则，即柔性定位环的外壁与待拉拔管材内壁紧密贴合。柔性定位环的外径大于或等于待拉拔管材内径，例如大0.05mm～0.2mm，所述柔性定位环的内径小于芯杆的直径，内径比芯杆的直径小0.05mm～0.2mm。所述的柔性定位环具有弹性，通过压入的方式安装到芯杆上。所述的紧固螺母从扩径模的定径带一端穿过扩径模的中心固定在芯杆上。
通过定径模的调整，可实现管材内径和外径同时扩大壁厚减小、管材内径和外径同时扩大壁厚不变、外径不变内径扩大同时壁厚减小。当定径模的锥度不为0°、定径模工作带的内径与扩径模定径带的外径的差值小于或等于未拉拔管材的管壁厚度时，拉拔后管材的外径变大，内径变大，管壁厚度变薄或不变。当定径模的锥度为0°时，定径模的扩径带和工作带的内径相同，均为未拉拔管材的外径；这样拉拔后管材的外径不变，内径变大，管壁厚度变薄。
本实用新型金属管材扩径拉拔成形模具适合所有变形合金管材及各种规格高精度管材的加工，特别是大直径(≥100mm)高精度管材的加工。
本实用新型的优点和效果为：采用扩径模和定径模可实现管材扩径和壁厚大减薄量拉拔，缩短拉拔道次，亦可实现外径不变内径扩大及壁厚减小、内径和外径同时扩大壁厚不变，具有极强的适用性和灵活性；采用柔性定位环使得扩径模与管材具有良好的同心度，柔性定位环有助于缓解拉拔过程的冲击和震荡，提高管材几何精度和表面质量；本实用新型结构新颖简单，通过在普通的液压拉拔机、链条拉拔机上增加装置即可实现，成本低、投资小；本实用新型主要针对大直径高精度管材，也适用于中小直径高精度管材加工，适合所有变形合金管材的加工，亦可用于焊接管精整加工，适用性强。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图，管材内径和外径同时扩大壁厚减小。
图2为本实用新型的另一结构示意图，管材内径和外径同时扩大壁厚不变。
图3为本实用新型的又一结构示意图，外径不变内径扩大壁厚减小。
主要附图标记说明：
1 管材 2 夹具
3 紧固螺母 4 扩径模
5 定径模 6 柔性定位环
7 芯杆
具体实施方式
为进一步说明本实用新型的大直径金属管材扩径拉拔成形模具，以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
如图1-3所示，是本实用新型大直径金属管材扩径拉拔成形模具结构示意图，本实用新型大直径金属管材扩径拉拔成形模具主要由夹具2、紧固螺母3、扩径模4、定径模5、柔性定位环6及芯杆7等组成。定径模5安装在拉拔机的模套上，预制好拉拔头(管材一端进行扩口)的管材1从未制头的一端插入定径模5的模孔；柔性定位环6安装在芯杆7上，芯杆7插入管材1中，芯杆7上的柔性定位环6紧贴在管材1内壁上；扩径模4与芯杆7之间通过紧固螺母3连接，芯杆7一端固定；将管材1的拉拔头固定在扩径模4和定径模5之间；夹具2夹住管材1拉拔头，进行管材拉拔。
扩径模4的锥度为10°～25°，扩径模4定径带的长度为10mm～50mm。扩径模4由扩径带和定径带组成，扩径带形状为圆台，定径带形状为圆柱。扩径模4扩径带一端底面的直径与芯杆7的直径相同，扩径模定径带的直径即为扩径后管材的内径。
定径模5的锥度为0°～15°，定径模5的工作带(定径带)长度为10mm～100mm。定径模5包括扩径带和用于定径的工作带，定径模5工作带的内径即为扩径后管材的外径。
柔性定位环6为尼龙或橡胶等柔性体，柔性定位环6的外径尺寸以能与拉拔管坯内壁紧贴为原则，即柔性定位环6的外壁与待拉拔管材1内壁紧密贴合。柔性定位环6的外径大于或等于待拉拔管材1内径，例如大0.05mm～0.2mm，内径比芯杆7的直径小0.05mm～0.2mm。利用柔性定位环6的可弹性，通过压入的方式装到芯杆7上。紧固螺母3从扩径模4的定径带一端穿过扩径模4的中心固定在芯杆7上。
通过定径模5的调整，可实现管材内径和外径同时扩大壁厚减小、外径不变内径扩大及壁厚减小、管材内径和外径同时扩大壁厚不变。如图1所示，当定径模5的锥度＞0°、≤15°时，调整定径模5工作带的内径大小，使定径模5工作带的内径与扩径模4定径带的外径的差值小于未拉拔管材1的管壁厚度，可使拉拔后管材的外径变大，内径变大，管壁厚度变薄。如图2所示，当定径模5的锥度＞0°、≤15°时，调整定径模5工作带的内径大小，使定径模5工作带的内径与扩径模4定径带的外径的差值等于未拉拔管材1的管壁厚度，可使拉拔后管材的外径变大，内径变大，管壁厚度不变。如图3所示，当定径模5的锥度为0°时，定径模5的扩径带和工作带的内径相同，均为未拉拔管材1的外径；这样拉拔后管材的外径不变，内径变大，管壁厚度变薄。
工作时，将定径模5装到拉拔机的模套，将制好拉拔头(管材一端进行扩口)的管材1从未制头的一端插入定径模5的模孔；将装有柔性定位环6的芯杆7插入到管材1中，采用紧固螺母3从扩径模4的圆柱一端穿过扩径模4的中心将扩径模4与芯杆7连接，随后将芯杆7固定。采用夹具2夹住管材拉拔头，进行管材拉拔。
本实用新型的扩径模和定径模可实现管材扩径和壁厚大减薄量拉拔，缩短拉拔道次，亦可实现外径不变内径扩大壁厚减小、内径和外径同时扩大壁厚不变，具有极强的适用性和灵活性；同时提高了加工后管材的几何精度和表面质量；本实用新型结构新颖简单，投资小、成本低；适合于各种规格、所有变形合金管材的加工，亦可用于焊接管精整加工，适用性强。
Claims (10)
1.一种大直径金属管材扩径拉拔成形模具，其特征在于：包括扩径模、定径模、紧固螺母、柔性定位环、芯杆和夹具；所述的定径模安装在拉拔机的模套上，预制好拉拔头的管材从未制头的一端插入定径模的模孔；所述的柔性定位环安装在芯杆上，所述的芯杆插入管材中，所述的扩径模与芯杆通过紧固螺母固定连接，芯杆固定；所述夹具夹住管材拉拔头进行管材拉拔。
2.根据权利要求1所述的大直径金属管材扩径拉拔成形模具，其特征在于：所述扩径模的锥度为10°～25°，扩径模定径带的长度为10mm～50mm。
3.根据权利要求2所述的大直径金属管材扩径拉拔成形模具，其特征在于：所述的扩径模的扩径带形状为圆台，定径带形状为圆柱；所述扩径模扩径带一端底面的直径与所述芯杆的直径相同。
4.根据权利要求1所述的大直径金属管材扩径拉拔成形模具，其特征在于：所述的定径模的锥度为0°～15°，定径模的工作带长度为10mm～100mm。
5.根据权利要求4所述的大直径金属管材扩径拉拔成形模具，其特征在于：所述的定径模的锥度不为0°，定径模工作带的内径与扩径模定径带的外径的差值小于或等于未拉拔管材的管壁厚度，拉拔后管材的外径变大，内径变大，管壁厚度变薄或不变。
6.根据权利要求4所述的大直径金属管材扩径拉拔成形模具，其特征在于：所述的定径模的锥度为0°，拉拔后管材的外径不变，内径变大，管壁厚度变薄。
7.根据权利要求1所述的大直径金属管材扩径拉拔成形模具，其特征在于：所述的柔性定位环的材质为尼龙或橡胶。
8.根据权利要求7所述的大直径金属管材扩径拉拔成形模具，其特征在于：所述的柔性定位环的外径大于或等于待拉拔管材内径，所述柔性定位环的内径小于芯杆的直径。
9.根据权利要求8所述的大直径金属管材扩径拉拔成形模具，其特征在于：所述的柔性定位环的内径比芯杆的直径小0.05mm～0.2mm。
10.根据权利要求9所述的大直径金属管材扩径拉拔成形模具，其特征在于：所述的柔性定位环通过压入的方式安装到芯杆上。
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| CN201922451439.7U CN211588012U (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种大直径金属管材扩径拉拔成形模具 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114413531A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-29 | 河南新科隆电器有限公司 | 一种冰箱/冷柜用新型储液罐及其加工方法 |
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2019
- 2019-12-30 CN CN201922451439.7U patent/CN211588012U/zh active Active
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| CN114413531A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-29 | 河南新科隆电器有限公司 | 一种冰箱/冷柜用新型储液罐及其加工方法 |
| CN114413531B (zh) * | 2022-01-11 | 2024-03-01 | 河南新科隆电器有限公司 | 一种冰箱/冷柜用新型储液罐及其加工方法 |
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