无缝管强力旋压新方法技术

技术编号:3748424 阅读:277 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术是一种无缝管强力旋压新方法,属于冷轧无缝管制造技术。其特征是冷轧管坯(1)内部旋压变形工具由现有旋压方法的长芯棒(2)变成了新型内旋压模(7)和与之相连的顶杆(8),大大的降低了工具成本并且脱模和套模都十分容易。在旋压过程中始终保持旋压轮(3)的轴向位置始终在新型内旋压模(7)的变形导向段A的范围内并相对固定,在圆周方向上冷轧管坯(1)与旋压轮(3)旋压轮固定座(4)组件作相对旋转,实现旋压运动;在轴线方向冷轧管坯(1)与旋压轮(3)旋压轮固定座(4)组件和新型内旋压模(7)作相对运动,实现进给运动,利用金属的可塑性,由点到线,由线到面轴向逐点将冷轧管坯(1)加工成轧制出的管材(5)。

【技术实现步骤摘要】
专利说明本专利技术涉及冷轧无缝管制造
,一种。
技术介绍
目前,公知的无缝钢管、不锈钢管及铜管等金属管材的深加工,普遍采用冷轧工 艺,把表面较粗糙壁厚较厚的管材加工成表面细密光洁壁厚较薄的管材。常用无缝管冷轧 机,1931年美国制管公司取得了“罗克莱特冷轧管机”(Rockright Mill)的专利。半个世 纪以来,冷轧管技术有了很大的发展,但它的基本工艺并没有根本的改变,利用它冷轧大直 径薄壁无缝钢管是很困难的。随着航天、航空、造船、能源和化工等工业的发展,都需要大直 径薄壁冷轧无缝管材,各国正在努力探索这种冷轧管材的工业生产途径。目前大直径薄壁 冷轧管材的生产方法有大型罗克莱特冷轧管机、大型拉拔机、用厚壁管采用机加方式内镗 外车、强力旋压机。目前采用强力旋压机来生产大直径的薄壁冷轧管材,旋压加工与机加工 相比,这种工艺材料利率高,可节约材料20 % 50 %,最高可达80 %,使成本降低30 % 70% ;制品性能显著提高,在旋压之后材料的组织结构与力学性能均发生变化,晶粒度细小 并形成具有纤维状的牲征;强度、屈服强度和硬度都有提高,强度提高60% 90% ;制品表 面粗糙度Ra值小,尽寸公差小。现有无缝管强力旋压方法如图1所示,是将被加工的冷轧 管坯(1)套穿在芯棒(2)上,带旋转头的主轴箱(6)带动芯棒(2)及冷轧管坯(1)旋转,旋 压轮(3)以轧制线为中心均勻分布安装在旋压轮固定座(4)上,图示共分布了三个旋压轮(也可是其它旋压轮分布数量),以轧制线为中心并与三个旋压轮外切的圆决定轧制出 的管材(5)的外径,旋压轮(3)沿芯棒⑵移动,当旋压轮(3)接触到冷轧管坯(1)(头部 倒了导入角N)后,在旋压轮的压力下,利用金属的可塑性,逐点将冷轧管坯(1)加工成轧制 出的管材(5),目前的无缝管强力旋压方法与通常的车床辊轮加工工艺相似,但目前的这种 旋压方式大都采用芯棒旋压成形,芯棒旋压必须有一根与所旋管材相匹配的长芯棒(2)。为 了保证所旋管材的质量,芯棒(2)必须有足够的强度、刚度和表面质量。这样芯棒(2)的加 工制造就非常的困难,有时需要进口,造成芯棒(2)的费用特别高。因此芯棒(2)是芯棒旋 压中一个至关重要的零件,芯棒(2)的好坏,直接影响轧制出的管材(5)的质量,大直径薄 壁管最终轧制出的管材(5),规格尺寸变化后就要更换相应规格的芯棒(2),因此现有大直 径薄壁管材强力旋压机加工的管材长度都很短,如果用这种形式的强力旋压方案加工12. 5 米长规格变化大的薄壁管材,工具芯棒(2)成本会很高,并且冷轧管坯(1)与芯棒(2)套穿 及脱模将十分困难,因此致使现阶段用强力旋压现有方法加工大直径薄壁管材长度只能在 3米以内。
技术实现思路
为克服现有技术的不足,本专利技术提供一种,具有工具成本 低,强力旋压加工后的管材长,并且冷轧管坯(1)套穿料、轧制出的管材(5)脱模更容易,适 合大直径薄壁冷轧无缝管材的工业化生产。为实现上述专利技术目的,本专利技术采用如下技术方案本专利技术如图2所示,冷轧管坯(1)内部旋压变形工具由现 有旋压方法的长芯棒(2)变成了新型内旋压模(7)和与之相连的顶杆(8),内部旋压变 形工 具新型内旋压模⑵和顶杆⑶之间的连接方式可以采用刚性连接;也可采用旋转连接,即 在新型内旋压模(7)和顶杆⑶之间加入轴承件。如图2M-M向视图所示,旋压轮(3)以轧制中心线为中心均勻分布安装在旋压轮固 定座(4)上,图示共分布了三个旋压轮(3),也可是均勻分布其它数量的旋压轮数,旋压轮 (3)可以以自身回转中心旋转,并能承受旋压时的轴向力和径向力。如图2M-M向视图所示,以轧制线为中心并与三个(多个)旋压轮外切的圆决定轧 制出的管材(5)的外径,旋压轮(3)的轴向位置始终在新型内旋压模(7)的变形导向段A 的范围内,在轧制过程中始终保持旋压轮(3)与新型内旋压模(7)轴向位置相对固定,以轧 制线为中心并与三个(多个)旋压轮(3)外切的圆和新型内旋压模(7)变形导向段外径就 决定了轧制出的管材(5)的内外径,即形成一个轧制孔型,轧制出的管材(5)外径由旋压轮 (3)成形,内径由新型内旋压模(7)变形导向段外圆面成形。如图6为图2所示变形区域I部的局部放大图,从图中可看出,新型内旋压模(7) 共分三段头部为导入段B、中部为变形导向段A、尾部为导出段C。当旋压轮(3)接触到冷轧管坯(1)右部(头部倒了导入角N,以有利于轧制导入) 后轧制开始,轧制过程中,在轧制中心线方向冷轧管坯⑴与旋压轮⑶旋压轮固定座⑷ 组件和新型内旋压模(7)作相对运动,形成旋压过程中的进给运动,可以采用以下形式实 现冷轧管坯(1)固定,旋压轮(3)旋压轮固定座(4)组件和新型内旋压模(7)移动;旋压 轮(3)旋压轮固定座(4)组件和新型内旋压模(7)固定,冷轧管坯(1)移动;冷轧管坯(1) 与旋压轮(3)旋压轮固定座(4)组件和新型内旋压模(7)同时都动并作相对运动。在轧制中心线圆周方向上(M-M向视图)冷轧管坯(1)与旋压轮(3)旋压轮固定 座(4)组件作相对旋转运动,形成旋压过程中的旋压运动,可以采用以下形式实现冷轧管 坯(1)主动旋转,旋压轮(3)旋压轮固定座(4)组件不转;冷轧管坯(1)不转,旋压轮(3) 旋压轮固定座(4)组件主动旋转。在轧制中心线圆周方向上(M-M向视图)冷轧管坯⑴与新型内旋压模(7)位置相 对固定,可以采用以下形式实现冷轧管坯(1)主动旋转,新型内旋压模(7)在旋压过程中 靠与轧制出的管材(5)之间的磨擦力带动被动旋转;冷轧管坯(1)不转,新型内旋压模(7) 也不转。旋压轮(3)在冷轧管坯⑴外表面作相对转动,在旋压轮(3)和新型内旋压模(7) 变形导向段的轧制压力下,利用金属的可塑性,由点到线,由线到面轴向逐点将冷轧管坯 (1)加工成轧制出的管材(5)。本专利技术的优点是在旋压过程中,不需要一根与所旋冷轧管 坯(1)相匹配的长芯棒(2),原旋压方法芯棒(2)的功能由新型内旋压模(7)和顶杆(8)取 代,新型内旋压模(7)的长度很短,省去了传统芯棒旋压中芯棒必须和工件的长度相一致, 当加工一定范围内直径的管子时,顶杆(8)并不用更换,只更换相对应的新型内旋压模(7) 就可以。可以根据轧制出的管材(5)的直径系列,事先做成相应的成系列的不同尺寸的几 种顶杆(8)。这些顶杆⑶在一定尺寸范围内其顶杆⑶外径尺寸可以相同,这样可以减少顶杆(8)的数目,由于顶杆(8)主要是用来连接和支承新型内旋压模(7),其本身不直接 参与对冷轧管坯(1)的旋压变形,因此顶杆(8)的加工比较容易,这样就大大降低了工具成 本,在加工接近尺寸的管材时,只需方便地更换新型内旋压模(7)就可以,由于顶杆(8)的 长度可以很长,轧制出的管材(5)也就很长,另外当冷轧管坯(1)全部加工成轧制出的管材 (5)时,新型内旋压模(7)只有变形导向段A的范围内与轧制出的管材(5)相配,因此脱模 和套模都十分容易。本专利技术从根本上解决了传统芯棒旋压由于芯棒 的加工制造、安装难,以及费用高的问题。附图说明图1是现有无缝管强力旋压工艺示意图;图2是本专利技术所述示意图;图3是本专利技术所述无缝管强力旋压实施例1示意图;图4是本专利技术所述无缝管强力旋压实施例2示意图;图5本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种无缝管强力旋压新方法,其特征在于冷轧管坯(1)内部旋压变形工具由现有旋压方法的长芯棒(2)变成了新型内旋压模(7)和与之相连的顶杆(8),旋压轮(3)以轧制中心线为中心均匀分布安装在旋压轮固定座(4)上,旋压轮(3)的轴向位置始终在新型内旋压模(7)的变形导向段A的范围内,在轧制过程中始终保持旋压轮(3)与新型内旋压模(7)轴向位置相对固定,当旋压轮(3)接触到冷轧管坯(1)右部后轧制开始,轧制过程中,在轧制中心线方向冷轧管坯(1)与旋压轮(3)旋压轮固定座(4)组件和新型内旋压模(7)作相对运动,在圆周方向上冷轧管坯(1)与新型内旋压模(7)位置相对固定,而旋压轮(3)在冷轧管坯(1)外表面作相对转动,在旋压轮(3)和新型内旋压模(7)变形段的轧制压力下,利用金属的可塑性,由点到线,由线到面轴向逐点将冷轧管坯(1)加工成轧制出的管材(5)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周建灿马夏康杨学锋
申请(专利权)人:浙江格洛斯无缝钢管有限公司
类型:发明
国别省市:33[中国|浙江]

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