一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具制造技术

本实用新型专利技术公布一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，属于钢管加工设备技术领域。包括内模和外模；所述内模的外圆面上依次设有第一锥面变径带、第一圆柱定径带、第二锥面变径带和第二圆柱定径带；所述第一圆柱定径带上开有多个沿第一圆柱定径带中心均布的导流槽；所述导流槽的两端分别与第一锥面变径带、第二锥面变径带连通。所述导流槽两侧与第二圆柱定径带的圆柱面之间圆角过渡。本实用新型专利技术的冷拔模具在冷拔过程中，钢管经过内模的第一圆柱定径带时，会强迫金属流向导流槽底部方向，钢管便产生了圆周方向的流动，原来轴向的壁厚的壁厚差值就被均匀化了。本实用新型专利技术改善钢管的内孔金属分布，彻底消除钢管内孔螺旋缺陷。

Cold drawing die for improving spiral defect of steel pipe inner hole

The utility model discloses a cold drawing die for improving the spiral defect of the inner hole of the steel pipe, which belongs to the technical field of the steel tube processing equipment. The outer surface of the inner mold is arranged in turn with a first cone variable diameter belt, a first cylindrical diameter belt, a second cone variable diameter belt and a second cylinder fixed diameter belt, and the first cylinder is equipped with a plurality of guide grooves along the center of the first cylinder, and the two ends of the flow guide slot are respectively with the first conical surface. The variable diameter belt and the second cone surface are connected. The sides of the diversion groove are transitional with the circular faces between the cylindrical surfaces of the second cylindrical sizing belts. In the cold drawing process of the utility model, when the steel pipe passes through the first cylinder of the inner die, the steel pipe will force the metal to flow to the bottom direction of the diversion channel, and the steel pipe will flow in the circumference direction, and the wall thickness difference of the axial wall thickness is homogenized. The utility model improves the metal distribution of the inner hole of the steel pipe, and thoroughly eliminates the spiral defect of the inner hole of the steel pipe.

【技术实现步骤摘要】
一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具
本技术涉及钢管加工设备
，具体是一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具。
技术介绍
冷拔工艺避免了金属的切削加工，使材料利用率大幅度提升。如中国专利公布的“具有两次变径和两次定形功能的钢管冷拔模具”，专利号：201210095216.1，冷拔过程中使用的模具一般包括内模和外模，如图1所示；冷拔效率也比车床机加工方式要提高数十倍，正是由于冷拔的高效节材，油缸生产时大量采用冷拔钢管。国内冷拔用热轧钢管坯料一般选择单机架轧管机组或连轧管机组生产的钢管：对于单机架轧管机：在生产过程中，通过三个旋转的带斜角的轧辊，带动钢管边旋转前进边减小壁厚，由于此时钢管与孔内芯棒都在螺旋运动，沿钢管轴向便产生了壁厚差值，该差值呈螺纹状前进，这就是内孔螺旋的产生机理，如图2所示，该螺旋的特征是钢管每个横截面的上部与下部壁厚值都呈正弦曲线变化，而且不对称，所有截面的中心线沿钢管轴向呈螺旋状；此类钢管在冷拔以及后续的内孔刮削加工中，由于冷拔模具及刮削刀具都是在钢管轴线上下浮动的，所以此内孔螺旋无法通过冷拔和刮削加工消除，使用该冷拔管制造的液压油缸在运动过程中便会产生油缸活塞杆的抖动与爬行现象；对于连轧管机组：在减壁生产时钢管是不旋转的，直接沿轴向前进，所以钢管没有内孔螺旋缺陷，可以满足冷拔需要，可是连轧管机组需要一个订货批量100吨以上。由于冷拔生产都是小批量，多批次，一般一次订货5~10吨，不可能达到几百吨，所以，在订货时候一般只能够选择单机架轧管机组生产的钢管。为了解决钢管内孔螺旋的问题，现有技术中一般是：（1）通过内孔金属切削加工，用机加工方式把内孔螺旋缺陷车削加工掉，可是，切削加工余量大，金属成材率只有60%左右，有近40%的钢管材料被切削成为铁削，浪费了原材料；（2）冷拔工艺金属成材率可以达到90%以上，但是，冷拔加工方式由于冷拔内模会在钢管内孔浮动，每个横截面的钢管壁厚差值无法达到均匀化，故此无法消除钢管内孔螺旋，只能够通过后续增加一次珩磨工序进行钢管内孔修复。珩磨方法不仅增加了加工费用、时间、影响交货，而且如果原钢管有严重的内孔螺旋缺陷还无法修复，只能够报废处理。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，本技术在冷拔的过程中改善钢管内孔螺旋，从而省去后续的加工程序。本技术通过以下技术方案实现：一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，包括内模和外模；所述内模的外圆面上依次设有第一锥面变径带、第一圆柱定径带、第二锥面变径带和第二圆柱定径带；所述第一圆柱定径带上开有多个沿第一圆柱定径带中心均布的导流槽；所述导流槽的两端分别与第一锥面变径带、第二锥面变径带连通。优选的：所述导流槽两侧与第二圆柱定径带的圆柱面之间圆角过渡。优选的：所述导流槽共有10个。优选的：所述外模有一个圆柱形的通孔，外模通孔一端呈锥形面。普通冷拔模具只能够使钢管在每一个截面的壁厚减薄，沿钢管轴向的壁厚差值的无法消除，钢管每一个截面的圆心依然螺旋一样上上下下的变化，无法改变，螺旋现象一直存在，所以，普通冷拔模具无法改变钢管的螺旋现象。本技术的冷拔模具在冷拔过程中，钢管经过内模的第一圆柱定径带时，会强迫金属流向导流槽底部方向，钢管便产生了圆周方向的流动，原来轴向的壁厚的壁厚差值就被均匀化了。当钢管冷拔到第二圆柱定径带时，导流槽底的金属再次压平，金属在圆周方向进行了二次流动，便使钢管的内孔螺旋现象减轻甚至彻底消失。与现有技术相比，本技术的有益效果是：冷拔时，内模强制钢管内孔金属在横截面产生周向流动，改善钢管的内孔金属分布，彻底消除钢管内孔螺旋缺陷。附图说明图1是
技术介绍
中所涉及一种冷拔模具；图2是钢管内孔螺旋结构示意图；图3是本技术结构示意图；图4是内模的左视图；图5是图4中A-A向视图。图中：1、内模；1-1、第一锥面变径带；1-2、第一圆柱定径带；1-3、第二锥面变径带；1-4、第二圆柱定径带；1-5、导流槽；2、外模。具体实施方式以下是本技术的一个具体实施例，现结合附图对本技术做进一步说明。如图3所示，一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，包括内模1和外模2；外模2有一个圆柱形的通孔，外模2通孔一端呈锥形面。外模2与现有技术中常用的结构一致，本实施例不做赘述。本实施例的改进之处在与：再结合图4和图5所示，内模1中心开有通孔，用于与拉杆连接；内模1的外圆面上依次设有第一锥面变径带1-1、第一圆柱定径带1-2、第二锥面变径带1-3和第二圆柱定径带1-4；第一圆柱定径带1-2上开有10个沿第一圆柱定径带1-2中心均布的导流槽1-5；导流槽1-5的两端分别与第一锥面变径带1-1、第二锥面变径带1-3连通；导流槽1-5两侧与第二圆柱定径带1-4的圆柱面之间圆角过渡；导流槽1-5的棱角修磨成圆弧过渡；优选的：第二圆柱定径带1-4直径为160mm，宽度为30mm；第二锥面变径带1-3倾斜10°；第一圆柱定径带1-2直径为157mm，宽度为20mm；导流槽1-5深处为1mm，最低处直径为155mm；第一锥面变径带1-1倾斜6°；内模1总长度为140mm。两个定径带直径相差3mm，保证有足够的压力使金属在经过第二定径带时被压平，不会产生钢管内孔表面不光滑的现象。本技术与现有的冷拔模具的使用方法一致，可以应用于国内阿塞尔（Assel）轧管机、Accu-Roll轧管机等产品上；工作过程：将内模1、外模2和待拉钢管安装在冷拔机上，可以参照专利“具有两次变径和两次定形功能的钢管冷拔模具”，专利号：201210095216.1，如图1所示；冷拔过程中，钢管从内模与外模组成的缝隙里通过，在400吨拉力作用下，钢管从左边开始移动；经过第一圆柱定径带1-2时，会强迫钢管金属流向导流槽1-5底部方向，钢管便产生10个宽度20mm最高1mm的山峰与10个宽度20mm最低1mm的山谷，此时，钢管金属材料会自动向阻力小的方向流动，于是就产生了金属圆周方向的变形；继续冷拔，钢管移动到第二圆柱定径带1-4，在右边3mm减径的强大压力作用下，将钢管上波峰与波谷压平，金属在从20mm宽度的波峰流向20mm宽的波谷，在金属的流动过程中，进行了壁厚的二次均匀分配，又一次改善了钢管的螺旋缺陷。本技术的冷拔模具，强迫钢管发生了两次金属由壁厚处向壁薄处的自由流动，根据金属变形原理，它会自动流向阻力最小的位置——材料的最薄处，所以本技术的冷拔模具彻底解决了钢管的壁厚偏差产生的螺旋现象。通过本技术的冷拔模具加工出来的钢管，壁厚均匀性更好，内孔螺旋缺陷彻底消除，这样在后续的加工过程中，就不会产生液压油缸缸筒的内孔尺寸波动，也就彻底消除了油缸的内孔螺旋现象，杜绝了油缸的抖动、发响现象。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，包括内模（1）和外模（2）；其特征在于：所述内模（1）的外圆面上依次设有第一锥面变径带（1‑1）、第一圆柱定径带（1‑2）、第二锥面变径带（1‑3）和第二圆柱定径带（1‑4）；所述第一圆柱定径带（1‑2）上开有多个沿第一圆柱定径带（1‑2）中心均布的导流槽（1‑5）；所述导流槽（1‑5）的两端分别与第一锥面变径带（1‑1）、第二锥面变径带（1‑3）连通。

【技术特征摘要】
1.一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，包括内模（1）和外模（2）；其特征在于：所述内模（1）的外圆面上依次设有第一锥面变径带（1-1）、第一圆柱定径带（1-2）、第二锥面变径带（1-3）和第二圆柱定径带（1-4）；所述第一圆柱定径带（1-2）上开有多个沿第一圆柱定径带（1-2）中心均布的导流槽（1-5）；所述导流槽（1-5）的两端分别与第一锥面变径带（1-1）、第二锥面变径带（1-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家聪，
申请(专利权)人：王家聪，
类型：新型
国别省市：安徽,34