CN215696882U - 一种异型铜管拉伸组合模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种异型铜管拉伸组合模具，包括组合芯头和与所述组合芯头配合的组合外模，所述组合芯头包括套装在芯杆两端的游动芯头和异型管芯头；所述组合外模包括与所述异型管芯头配合的整径外模和与所述游动芯头配合的减径外模；所述减径外模内部设置有与所述游动芯头形状一致的减径孔，所述整径外模的内部设置有与所述异型管芯头形状一致的整径孔，所述整径孔的内径小于所述减径孔的内径。本实用新型实现了异型铜管的连续拉拔，便于实现异型铜管拉伸的自动化生产，有效地提高生产效率和成材率，降低生产成本。

Description

一种异型铜管拉伸组合模具

技术领域

本实用新型涉及铜管加工技术领域，具体涉及一种异型铜管拉伸组合模具。

背景技术

热水器换热器主要管路多采用十字管、D型管、圆泡管等异型铜管，提高换热效率，加快热水出水时间。目前异型管的生产因横截面不规则，都是用直拉床设备采用固定短芯头拉拔方式，由一个拉伸模具和一个固定短芯头共同来完成，而且在拉伸之前，需要通过另外的设备将铜管先压缩制成椭圆形等过渡断面形状的管材，然后进行拉伸形成异型管直管成品。此种单根直料断续拉伸的生产方式效率低下，不能形成连续的拉伸，短芯头需要固定，操作人员劳动强度大，能耗高，对生产订单顺利安排、生产成本降低以及热水器行业发展等都有不利影响，解决异型管低效生产问题的意义重大。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述问题，提供一种可实现连续拉伸的异型铜管拉伸组合模具，便于实现异型铜管拉伸的自动化生产，有效地提高生产效率和成材率，降低生产成本。

本实用新型解决其技术问题是采用以下技术方案实现的：

一种异型铜管拉伸组合模具，其特征在于，包括组合芯头和与所述组合芯头配合的组合外模，所述组合芯头包括套装在芯杆两端的游动芯头和异型管芯头；所述组合外模包括与所述异型管芯头配合的整径外模和与所述游动芯头配合的减径外模；所述减径外模内部设置有与所述游动芯头形状一致的减径孔，所述整径外模的内部设置有与所述异型管芯头形状一致的整径孔，所述整径孔的内径小于所述减径孔的内径。

进一步的，所述异型管芯头的中部形成与所述芯杆外径一致的通孔，并穿过通孔，用螺母固定套装于所述芯杆一端端头；所述游动芯头通过螺母固定于所述芯杆的另一端端头。

进一步的，所述减径外模为圆柱状，并在所述减径外模正面中部向内凹陷形成平滑的渐进式圆弧，使所述减径孔形成斜面变形段和圆柱定径段。

进一步的，所述游动芯头包括由平滑斜面连接的大径段和小径段，所述斜面与水平面之间的角度小于所述减径外模斜面变形段与水平面的角度，所述游动芯头大径段的外径大于所述减径外模圆柱定径段的外径。

进一步的，所述游动芯头的外径为圆柱状或椭圆柱状。

进一步的，所述整径外模为圆柱状，并在所述整径外模正面的中部向内凹陷形成渐进式平滑的整径孔，所述整径孔内径最小处的形状与所述异型管芯头的形状一致。

进一步的，所述游动芯头与减径外模配合设置与铜管的入口端，所述异型管芯头与整径外模配合设置于铜管的出口端。

进一步的，所述游动芯头的中部形成与所述芯杆外径一致的通孔，所述游动芯头通过中部的通孔套装于所述芯杆的一端端头，并用螺母进行固定。

进一步的，所述游动芯头与异型管芯头之间的距离与所述减径外模与整径外模中心之间的距离相同。

一种异型铜管的拉伸方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将异型管芯头固定于芯杆的一端，并将游动芯头套在所述芯杆的另一端，调节好位置后用螺母将所述游动芯头固定，形成组合芯头；

2)将铜管坯内部灌注润滑油后，将所述组合芯头装入铜管坯内部，并对铜管坯端部制尖；

3)将减径外模、整径外模分别安装在拉伸机上，并使所述减径外模、整径外模中心之间的距离等于所述游动芯头与异型管芯头之间的距离；使铜管坯制尖端依次穿过减径外模、整径外模后固定于拉伸机上，并使异型管芯头设置于所述整径外模的内部，使游动芯头设置于所述减径外模的内部；

4)启动拉伸机，在拉伸机的拉拔作用下使铜管坯连续通过组合外模和组合芯头实现连续拉拔成型；

5)拉拔成型后的铜管下料。

进一步的，拉拔成型后铜管可以直接成盘下料，也可以连续锯切成直管下料。

进一步的，使用芯杆连接起来的带有游动芯头和异型管芯头的组合芯头，配合使用减径外模和整径外模组成的组合外模，进行拉伸；所述游动芯头和减径外模配合靠近铜管的入口端，所述异型管芯头和整径外模配合靠近铜管的出口端。

进一步的，所述游动芯头的大径段靠近铜管的入口端，所述游动芯头的小径段靠近所述异型管芯头。

本实用新型中的异型铜管为十字管、D型管、圆泡管等多种类型的异型管，且不限于上述几种异型管。

本实用新型一种异型铜管拉伸组合模具及拉伸方法与现有技术相比具有以下有益技术效果：

本实用新型通过组合外模和组合芯头的相互配合实现了异型管的连续拉拔，通过减径外模与游动芯头配合对铜管进行挤压成需要的外径尺寸，并实现第一次拉拔；通过整径外模与异型管芯头配合实现对铜管外观形状的成型，进行第二次拉拔。提高了异型管的生产效率，实现了异型铜管的连续拉拔，实现异型铜管拉伸的自动化生产，降低工人的劳动强度，降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型一种异型铜管拉伸组合模具的纵向剖面图。

图2为本实用新型一种异型铜管拉伸组合模具中整径外模的主视图。

图3为本实用新型一种异型铜管拉伸组合模具中组合芯头的结构示意图。

图4为本实用新型一种异型铜管拉伸组合模具中异型管芯头的主视图。

附图中，1为异型管芯头，2为芯杆，3为游动芯头，4为减径外模，5为整径外模，6为铜管，7为减径孔，8为整径孔，9为斜面变形段，10为圆柱定径段。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案作进一步详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本实用新型，而不应被解释为对本实用新型保护范围的限制。凡基于本实用新型上述内容所实现的技术均涵盖在本实用新型旨在保护的范围内。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见附图1-4，一种异型铜管拉伸组合模具，包括组合芯头和与组合芯头配合的组合外模，组合芯头包括套装在芯杆2两端的游动芯头3和异型管芯头1；组合外模包括与异型管芯头1配合的整径外模5和与游动芯头3配合的减径外模4；减径外模4内部设置有与游动芯头3形状一致的减径孔7，整径外模5的内部设置有与异型管芯头1形状一致的整径孔8，整径孔8的内径小于减径孔7的内径。

本实用新型将芯头设计为由游动芯头3和异型管芯头1形成的组合芯头的形式，不同于传统的固定短芯头只能实现断续的拉拔，组合芯头为游动式芯头组合，方便后续的拉拔，实现了连续式拉拔，提高生产效率。异型管芯头1与整径外模5配合、减径外模4与游动芯头3配合实现对铜管6结构的变形及成型，分成两次整形及成型，第一次游动芯头3与减径外模4配合拉拔实现铜管6整体外径的减小，使游动芯头3固定在减径外模4的减径孔7处，进而通过芯杆2拉住异型管芯头1，固定异型管芯头1的位置；第二次异型管芯头1与整径外模5配合对铜管6的外形进行整形，使铜管6的外径形成所需的异型管形状，同时使铜管6的外壁光滑。在现有技术中只采用一个外模进行一次性拉拔虽然可以实现连续性高效率拉拔，但是容易造成的铜管6严重变形不均匀，铜管6管壁凹陷，铜管横截面尺寸不合格，影响外观及使用效果，影响产品合格率。有些现有技术中虽然经过两次拉拔，但第一次就一次成型为所需异型管，第二次为空拉，虽然较一次拉拔外形稍有改变但同样难以实现连续高效率拉拔，且空拉形成的异型铜管6的外形不均匀，且在拉伸幅度大的时候容易造成内部管径太小，影响换热。本实用新型采用双模一次拉拔过程避免了这种情况的发生，整径外模5与异型管芯头1配合在原来铜管6外径减小的基础上对铜管6的外形进行变形，形成需要的异型铜管，并对异型铜管的外径大小及外形形状进行整合，外形更美观，而且拉拔过程柔和，游动芯头3、异型管芯头1对异型铜管6内径及外径同时进行限制，不会出现铜管6管壁凹陷的现象，产品合格率高，提高了换热效果。

为了使铜管6拉拔后保持整体的一致性，将异型管芯头1与游动芯头3连接形成固定组合式芯头的形式，异型管芯头1的中部形成与芯杆2外径一致的通孔，并穿过通孔用螺母固定套装于芯杆2一端端头；游动芯头3通过螺母固定于芯杆2的另一端端头。游动芯头3与异型管芯头1之间的距离与减径外模4与整径外模5中心之间的距离相同。

为了提高拉拔效率，避免造成铜管6变形，减径外模4为圆柱状，并在减径外模4正面中部向内凹陷形成平滑的渐进式圆弧，使减径孔7形成斜面变形段9和圆柱定径段10。采用平滑式的渐进式设计结构，便于铜管6渐进式拉拔，避免突变式过度拉拔造成铜管6变形。

游动芯头3包括由平滑斜面连接的大径段和小径段，斜面与水平面之间的角度小于减径外模4斜面变形段与水平面的角度，游动芯头3大径段的外径大于减径外模4圆柱定径段的外径。从减径孔7直径最小处至减径外模4边缘形成平滑的弧形扩展，减径孔7每一段的截面形状与均游动芯头3的形状一致。拉拔时，游动芯头3大端直径大于减径外模4定径段直径，游动芯头3卡在减径模孔4处，通过芯杆2拉住异型管芯头1，使异型管芯头1固定在整径外模5的整径孔8处。铜管6通过减径外模4和游动芯头3的配合减径后，在整径外模5和异型管芯头1的共同作用下，外观形状和壁厚等尺寸满足了最终产品的需求。

在一具体实施例中，为了对异型铜管6的外形进行整形，使铜管6外壁更光滑，提高换热效果，也便于铜管6的第二次拉拔的进行，游动芯头3的外径为圆柱状或椭圆柱状。当需要的异型铜管的外径为径差较大的如“十字管”等时，游动芯头3的外径设置为椭圆柱状；当需要的异型铜管的外径为径差较小的如“D型管”、“圆泡管”等时，游动芯头3的外径设置为圆柱状。

整径外模5是在减径外模4拉拔后对铜管6的外形进行整径，并再一次进行二次拉拔，整径外模5为圆柱状，并在整径外模5正面的中部向内凹陷形成渐进式平滑的整径孔8，整径孔8内径最小处的形状与异型管芯头1的形状一致。在一优选实施例中，整径孔8定径段横截面的形状与异型管芯头1的形状一致。

为了防止在拉拔过程中芯头组合向前窜动，影响拉拔，游动芯头3与减径外模4配合设置与铜管6的入口端，异型管芯头1与整径外模5配合设置于铜管6的出口端。在拉拔时，由于摩擦力的作用，游动芯头3有向拉拔方向移动的趋势，由于游动芯头3平滑斜面连接的大径段和小径段的存在，使拉拔后铜管6的直径变小，再加上减径外模4中减径孔圆柱定径段10的直径大小小于游动芯头3大径段的外径，使拉拔时游动芯头3大径段被卡在减径外模4的斜面变形段9，不会继续向前窜动。且由于拉伸机的拉拔力及摩擦力的作用，组合芯头受到这对平衡力的作用固定在模孔处，无法向前后运动，因此无需对组合芯头进行固定，实现了连续拉拔。

为了便于游动芯头3的固定，游动芯头3的中部形成与芯杆2外径一致的通孔，游动芯头3通过中部的通孔套装于芯杆2的一端端头，并用螺母进行固定。

一种异型铜管的拉伸方法，包括以下步骤：

1)将异型管芯头1固定于芯杆2的一端，并将游动芯头3套在芯杆2的另一端，调节好位置后用螺母将游动芯头3固定，形成组合芯头；

2)将铜管6坯内部灌注润滑油后，将组合芯头装入铜管6坯内部，并对铜管6坯端部制尖；

3)将减径外模4、整径外模5分别安装在拉伸机上，并使减径外模4、整径外模5中心之间的距离等于游动芯头3与异型管芯头1之间的距离；使铜管6坯制尖端依次穿过减径外模4、整径外模5后固定于拉伸机上，并使异型管芯头1设置于整径外模5的内部，使游动芯头3设置于减径外模4的内部；

4)启动拉伸机，在拉伸机的拉拔作用下使铜管6坯连续通过组合外模和组合芯头实现连续拉拔成型；

5)拉拔成型后的铜管6下料。

根据铜管的使用方式选择不同的下料方式。在一具体实施例中，拉拔成型后的铜管6直接成盘下料。

在另一具体实施例中，拉拔成型后的铜管6连续锯切成直管下料。

具体的，使用芯杆2连接起来的带有游动芯头3和异型管芯头1的组合芯头，配合使用减径外模4和整径外模5组成的组合外模，进行拉伸。

在组合芯头装配时，游动芯头3的大径段靠近铜管6的入口端，游动芯头3的小径段靠近异型管芯头1；游动芯头3和减径外模4配合靠近铜管6的入口端，异型管芯头1和整径外模5配合靠近铜管6的出口端。使拉伸过程中，铜管6先经过游动芯头3与减径外模4的挤压拉拔减径，再经过异型管芯头1与整径外模5的二次拉拔整形形成异型铜管6。

在铜管6内部灌注润滑油，减小异型管芯头1与铜管6之间的摩擦，避免芯头的磨损，也便于拉伸操作，在拉伸过程中，随着铜管6的移动，异型管芯头1会对润滑油向前推动，减少润滑油的浪费，也保证在后期拉伸过程中的润滑性。对铜管6坯端部制尖，既便于开始操作时铜管6插入组合模具，也避免在拉伸前组合芯头从端口滑出。

本实用新型实现了异型铜管6的连续拉伸，提高了拉伸效率，拉伸中直接将拉伸后的异型铜管6进行连续下料，工序简单，提高劳动效率，降低了生产成本。

本实用新型中的异型铜管6为十字管、D型管、圆泡管等多种类型的异型管，且不限于上述几种异型管。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术构思前提下所作任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种异型铜管拉伸组合模具，其特征在于：包括组合芯头和与所述组合芯头配合的组合外模，所述组合芯头包括套装在芯杆两端的游动芯头和异型管芯头；所述组合外模包括与所述异型管芯头配合的整径外模和与所述游动芯头配合的减径外模；所述减径外模内部设置有与所述游动芯头形状一致的减径孔，所述整径外模的内部设置有与所述异型管芯头形状一致的整径孔，所述整径孔的内径小于所述减径孔的内径。

2.如权利要求1所述一种异型铜管拉伸组合模具，其特征在于：所述异型管芯头的中部形成与所述芯杆外径一致的通孔，并穿过通孔，用螺母固定套装于所述芯杆一端端头；所述游动芯头通过螺母固定于所述芯杆的另一端端头。

3.如权利要求1所述一种异型铜管拉伸组合模具，其特征在于：所述减径外模为圆柱状，并在所述减径外模正面中部向内凹陷形成平滑的渐进式圆弧，使所述减径孔形成斜面变形段和圆柱定径段。

4.如权利要求3所述一种异型铜管拉伸组合模具，其特征在于：所述游动芯头包括由平滑斜面连接的大径段和小径段，所述斜面与水平面之间的角度小于所述减径外模斜面变形段与水平面的角度，所述游动芯头大径段的外径大于所述减径外模圆柱定径段的外径。

5.如权利要求1所述一种异型铜管拉伸组合模具，其特征在于：所述游动芯头的外径为圆柱状或椭圆柱状。

6.如权利要求1所述一种异型铜管拉伸组合模具，其特征在于：所述整径外模为圆柱状，并在所述整径外模正面的中部向内凹陷形成渐进式平滑的整径孔，所述整径孔内径最小处的形状与所述异型管芯头的形状一致。

7.如权利要求1所述一种异型铜管拉伸组合模具，其特征在于：所述游动芯头与减径外模配合设置与铜管的入口端，所述异型管芯头与整径外模配合设置于铜管的出口端。

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