逐步咬入式锥形芯棒制造技术

本发明专利技术提供了一种在冷拔制管中与弧形外模配套用的锥形芯棒。它是在现有的锥形芯棒的４５°倒角１与定径带２之间增设了一个过锥５，采用本发明专利技术提供的芯棒在拔制钢管时可以使二次咬入逐步进行，基本消除了冲击载荷。减少了“老头子”，提高了金属成材率，延长了设备和模具的使用寿命。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到冷拔制管技术中金属拉拔成形工具，特别是一种在冷拔制管中与弧形外模配套用的锥形芯棒。已知的锥形芯棒如图1和图2所示。图1所示的锥形芯棒由倒角1、定径带2、工作锥3和柱体4组成;图2所示的双头空心锥形芯棒(专利号87215129)是在图1所示的锥形芯棒的柱体4上的另一端也设有倒角1、定径带2和工作锥3，使锥形芯棒两端都能使用。以上两种锥形芯棒在工作时都是通过外力的推进和摩擦力的作用，定径带2首先与管壁接触，然后切入管壁开始对管壁进行减壁变形(如图4所示)。使用这种芯棒存在以下不足a、芯棒咬入瞬间(称二次咬入)冲击载荷可达稳态拔制时拔制力的1.5～2.0倍(如图5所示);b、由于洋元弯曲和其它原因的影响，使芯棒与外模无法平行，使二次咬入时咬偏(如图6所示)，造成金属流动不均(如图7所示)，产生沿圆周的附加应力和应力不均(如图8所示);c、管材二次咬入时，由于定径带直接切入形成一个截面突变，此截面突变将成为一个应力集中面(如图4、6所示);d、由于芯棒头部45°倒角，定径带与钢管首先是线接触，钢管在此接触线上的倾角在4～12°范围内，而摩擦角在arctg0.08～arctg0.12范围，加上变形系统又是动态的。尽管借助推力作用，二次咬入亦不顺利，第一道次变形时的“老头子”1(带芯棒拔制时，前部未吃到芯棒的部分)一般在30～80mm，当管料弯曲时会出现1000-2000mm的“老头子”或无法咬入的现象;e、下道二次咬入必须在上道稳态拔制部分开始，相邻两道次二次咬入处间距难以控制，“老头子”1一般在80～150mm之内;f、二次咬入时芯棒受力“洋元”(芯棒固定杯)受力拉长，这样就必须有较宽的定径带才能保证芯棒不拉出外模造成“扩管)(芯棒将管子外径扩大)，宽的定径带就使得冷拔拔制力较高。由于上述原因，造成管材断头和“老头子”，影响金属的成材率。另外，还影响了冷拔速度和变形潜力的发挥及模具的使用寿命。本专利技术的目的是为了克服现有芯棒在拔制钢管时存在的问题，提供一种新的逐步咬入式锥形芯棒。本专利技术的技术解决方案是这样的，在现有芯棒的定径带2和倒角1之间增设一个过渡锥5，过渡锥5的长度H＝ (△S-减壁量)。在增设过渡锥5的基础上可减小柱体4部分的长度。工作时，带过渡锥5的芯棒在二次咬入时不是定径带2首先直接切入管壁，而是过渡锥5首先对管壁进行预变形，然后定径带2进入变形区，定径带到位后二次咬入完成，进入稳定拔制状态。采用本专利技术提供的逐步咬入式锥形芯棒在拔制钢管时可以使二次咬入逐步进行，基本消除了冲击载荷，无截面突变，能克服咬偏;由于改善了咬入，消除了第一道次“老头子”，相邻两道次二次咬入可重叠进行，可达到无“老头子”之目的，提高金属成材率2～5%;冷拔拔制速度可提高0.5～1.0倍。有利于变形潜力的发挥，即强化变形(提高15～30%);减少断头现象，延长了设备和模具的使用寿命。 附图说明图1、2为已知芯棒示意图。图3为本专利技术提供的逐步咬入式锥形芯棒示意图。图4为已知锥形芯棒拔制状态示意图。图5为已知锥形芯棒拔制力动态示意图。图6为已知锥形芯棒咬偏示意图。图7为已知锥形芯棒咬偏截面示意图。图8为已知锥形芯棒咬偏截面附加应力示意图。图9为逐步咬入式锥形芯棒拔制状态示意图。图10为逐步咬入式锥形芯棒拔制力动态示意图。实施例欲制20＃钢、57×3成品管，选择72×4规格毛管，拔制工艺为72×4→64×3.5→57×3，第一道次64×3.5选用φ64弧形外模，φ57逐步咬入式锥形芯棒，在65T拔机上拔制;第2道次选用φ57弧形外模，φ51逐步咬入式锥形芯棒，在20T冷拔机上拔制。逐步咬入式锥形芯棒倒角1为3×45°;过渡锥2长为25mm，锥度为1°;定径带宽度为1mm;工作锥度长为14mm，锥度为9°;柱体长度为20mm，外径为定径带2的外径减6mm;中心内孔为27.5mm。权利要求1.一种冷拔机上与弧形外模配套使用的逐步咬入式锥形芯棒，在锥形芯棒上包含有倒角(1)、定径带(2)、工作锥(3)、柱体(4)，其特征是在倒角(1)和定径带(2)之间设计一个过渡锥(5)。2.一种如权利要求1所述的逐步咬入式锥形芯棒，其特征是过渡锥(5)的长度H＝。全文摘要本专利技术提供了一种在冷拔制管中与弧形外模配套用的锥形芯棒。它是在现有的锥形芯棒的45°倒角1与定径带2之间增设了一个过渡锥5，采用本专利技术提供的芯棒在拔制钢管时可以使二次咬入逐步进行，基本消除了冲击载荷。减少了“老头子”，提高了金属成材率，延长了设备和模具的使用寿命。文档编号B21C3/16GK1061921SQ90106128公开日1992年6月17日 申请日期1990年12月3日 优先权日1990年12月3日专利技术者杨进能, 翟润光, 陆国华 申请人:衡阳钢管厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷拔机上与弧形外模配套使用的逐步咬入式锥形芯棒，在锥形芯棒上包含有倒角（１）、定径带（２）、工作锥（３）、柱体（４），其特征是在倒角（１）和定径带（２）之间设计一个过滤锥（５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨进能，翟润光，陆国华，
申请(专利权)人：衡阳钢管厂，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]