螺纹管及其制造方法技术

本发明专利技术公开了螺纹管及其制造方法，螺纹管包括空心管体，空心管体内外径比不小于0.7:1，空心管体内腔壁和/或外圆面上一体成形有至少一条沿空心管体轴向螺旋延伸的螺旋加强筋，螺旋加强筋凸出于空心管体表面，主要是通过使用两个外圆面成形有凹槽环的轧辊径向对配对初步成型的空心管坯进行冷轧制造，冷轧时在空心管坯内腔中穿入芯棒，使初步成型的空心管坯管壁变薄、外径缩小到符合空心管体内外径比，在芯棒外圆面和/或凹槽环设置有与待制造内螺纹管螺旋加强筋对应的凹槽，在轧辊和芯棒的共同作用下形成螺旋加强筋。通过螺旋加强筋起到增强承载强度，满足轻量化的要求，解决传统空心管在内外径比大于0.7:1时容易产生承载失稳的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
螺纹管及其制造方法


[0001]本专利技术属于机械结构件
，尤其与实现轻量化的螺纹管及其制造方法有关。

技术介绍

[0002]与实心管相比，空心管能够用尽可能少的材料传递同样的载荷，在需要尽量控制重量的航空、大型动力机械等领域应用广泛。但空心管如果减重要求过高，将使得空心管壁厚趋于更薄，从而带来承载失稳问题，所以传统的空心管内外径之比不能大于0.7:1。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对传统空心管内外径比大于0.7:1时容易产生承载失稳的问题，提供在内外径比不小于0.7:1时能稳定承载的螺纹管及其制造方法。
[0004]为此，本专利技术采用以下技术方案：螺纹管，包括空心管体，其特征是：所述空心管体内外径比不小于0.7:1，所述空心管体内腔壁和/或外周面上一体成形有至少一条沿空心管体轴向螺旋延伸的螺旋加强筋，螺旋加强筋凸出于空心管体表面。
[0005]所述的螺旋加强筋横截面边线为弧形、半圆形或多边形。
[0006]所述的螺旋加强筋的数量为至少两条。
[0007]上述螺纹管制造方法，其特征是，使用实心钢坯作为原料件，首先将实心钢坯升温软化，经过穿孔形成空心管坯，在压机中拉长完成初步成型；然后使用两个轧辊径向对配对初步成型的空心管坯进行冷轧，冷轧时在空心管坯内腔中穿入芯棒，使初步成型的空心管坯管壁变薄、外径缩小到符合空心管体内外径比不小于0.7:1，所述轧辊外圆面成形有凹槽环，两个凹槽环在两个轧辊径向对配处的截面对接形成的外轮廓线与待制造螺纹管截面外轮廓线一致，凹槽环的凹槽面和/或芯棒外圆面设置有与待制造内螺纹管螺旋加强筋对应的凹槽，在轧辊和芯棒的共同作用下能在空心管坯内腔壁和/或外周面上形成凸起的螺旋加强筋；冷轧完成后，取出芯棒，对螺纹管进行清洁，并进行退火处理。
[0008]上述螺纹管制造方法中，设置于芯棒外圆面的所述凹槽为螺旋形凹槽。
[0009]上述螺纹管制造方法中，通过反向旋转使螺纹管与芯棒分离。
[0010]上述螺纹管制造方法中，冷轧时轧辊自身旋转，轧辊在旋转过程中使轧辊沿空心管坯轴向与空心管坯形成相对运动，两个轧辊转向相反。
[0011]进一步，前述制造方法中轧辊在设定长度的空心管坯上往复进行多次冷轧，直至管件壁厚满足要求。
[0012]使用本专利技术可以达到以下有益效果：通过将空心管体内外径比设计成不小于0.7:1，在空心管体内腔壁和/或外圆面上一体成形至少一条凸起于管壁的螺旋加强筋，通过螺旋加强筋起到增强承载强度，实现薄壁厚的基础上能稳定承载，满足了轻量化的要求。
附图说明
[0013]图1是本专利技术具有一条螺旋加强筋的内螺纹管的结构示意图。
[0014]图2是本专利技术具有一条螺旋加强筋的外螺纹管的结构示意图。
[0015]图3是本专利技术具有两条螺旋加强筋的内螺纹管的的结构示意图。
[0016]图4是本专利技术具有两条螺旋加强筋的外螺纹管的的结构示意图。
[0017]图5是本专利技术空心管体内腔壁和外周面各成形有一条螺旋加强筋的螺纹管的结构示意图。
[0018]图6是本专利技术与其他类型空心管同等材料及受载情况下强度对比表。
[0019]图7是本专利技术内螺纹管制造方法主视方向示意图。
[0020]图8是本专利技术内螺纹管制造方法右视方向示意图。
[0021]图9是图7的A
‑
A剖视图。
[0022]图10是图9的B
‑
B剖视图。
[0023]图11是本专利技术外螺纹管制造方法主视方向示意图。
[0024]图12是本专利技术外螺纹管制造方法右视方向示意图。
[0025]图13是图11的C
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C剖视图。
[0026]图14是图12的D
‑
D剖视图。
[0027]图15是图11中空心管体内腔壁和外周面各成形有螺旋加强筋时的D
‑
D剖视图。
[0028]注：不同实施例附图中相同构件的标号相同。
具体实施方式
[0029]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，所描述的实施例只是对本专利技术创造的说明和解释，并不构成对本专利技术创造的唯一限定。
[0030]需要说明的是，除非另外定义，本专利技术实施例使用的技术术语和科技术语应当为本专利技术所属
内具有一般技术人员所理解的通常意义。本公开文件中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在该词前面的元件或构件涵盖出现在该词后面列举的元件或构件及其等同，而不排除其他元件或构件。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理的或机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的，“上、下、左、右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。
[0031]本专利技术螺纹管包括内螺纹管和外螺纹管。如图1所示，本专利技术内螺纹管包括空心管体1，空心管体1的内外径比不小于0.7:1，空心管体1的内腔壁上一体成形有一条沿空心管体轴向螺旋延伸的螺旋加强筋2，螺旋加强筋2向管芯凸出，螺旋加强筋2的横截面边线为半圆形。
[0032]如图2所示，本专利技术外螺纹管包括空心管体1，空心管体1的内外径比不小于0.7:1，空心管体1的外周面上一体成形有一条沿空心管体轴向螺旋延伸的螺旋加强筋2，螺旋加强筋2向管芯凸出，螺旋加强筋2的横截面边线为半圆形。
[0033]如图3所示，本专利技术包括空心管体1，空心管体1的内外径比不小于0.7:1，空心管体1的内腔壁上一体成形有两条沿空心管体轴向螺旋延伸的螺旋加强筋2，螺旋加强筋2向管
芯凸出，螺旋加强筋2的横截面边线为半圆形。
[0034]如图4所示，本专利技术包括空心管体1，空心管体1的内外径比不小于0.7:1，空心管体1的外周面上一体成形有两条沿空心管体轴向螺旋延伸的螺旋加强筋2，螺旋加强筋2向管芯凸出，螺旋加强筋2的横截面边线为半圆形。
[0035]如图5所示，本专利技术包括空心管体1，空心管体1的内外径比不小于0.7:1，空心管体1的内腔壁和外圆面上分别一体成形有一条沿空心管体轴向螺旋延伸的螺旋加强筋2，螺旋加强筋2向管芯凸出，螺旋加强筋2的横截面边线为半圆形。
[0036]如图6所示，在扭矩为2000Nm、弯矩为1750 Nm受载情况下，使用同等材料且内外径比为0.7:1的本专利技术内螺纹管与空心轴、多孔空心轴、圆弧形孔管、波纹内壁管的危险截面平均等效应力分别为7.75MPa、8.98 MPa、8.07 MPa、8.45 MPa、8.2 MPa，可知本专利技术内螺纹管危险截面平均等效应力最小，承载更稳定。
[0037]前述实施例中，螺旋加强筋2的横截面边线也可以为弧形或多边形。空心管体1的内壁和外壁上也可以分别一体成形有多条沿空心管体轴向螺旋延伸的螺旋加强筋2。
[0038]本专利技术内螺纹管的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.螺纹管，包括空心管体，其特征在于：所述空心管体内外径比不小于0.7:1，所述空心管体内腔壁和/或外圆面上一体成形有至少一条沿空心管体轴向螺旋延伸的螺旋加强筋，螺旋加强筋凸出于空心管体表面。2.根据权利要求1所述的螺纹管，其特征在于：所述的螺旋加强筋横截面边线为弧形、半圆形或多边形。3.根据权利要求2所述的螺纹管，其特征在于：所述的螺旋加强筋的数量为至少两条。4.一种如权利要求1所述的螺纹管的制造方法，其特征在于：使用实心钢坯作为原料件，首先将实心钢坯升温软化，经过穿孔形成空心管坯，在压机中拉长完成初步成型；然后使用两个轧辊径向对配对初步成型的空心管坯进行冷轧，冷轧时在空心管坯内腔中穿入芯棒，使初步成型的空心管坯管壁变薄、外径缩小到符合空心管体内外径比不小于0.7:1，所述轧辊外圆面成形有凹槽环，两个凹槽环在两...

【专利技术属性】
技术研发人员：周友华，
申请(专利权)人：浙江美亚特精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：