[实用新型]一种冷拔高精度厚壁管用的模具结构

说明书

技术领域

本实用新型系一种机械加工的工装模具，特别是涉及一种由圆钢加工成小直径圆管的工装模具。 

背景技术

公知，所谓管材冷轧冷拔是在冷轧冷拔管机组上在室温下用轧制和拉拔方式对管材进行的冷加工，属于热轧管(包括热挤压的管材)和焊接管的深度加工。它可以获得直径更小、壁厚更薄、尺寸精度更高、表面粗糙度更低和性能更好以及多种断面形状的管材。用冷拔法可生产直径0.2～765mm和壁厚0.015～50mm的各种管材。用冷轧法可生产直径4～450mm和壁厚0.03～35mm的各种管材。 

冷拔与冷轧相比较，冷轧的优点是道次变形量大，加工道次少，生产周期短和金属消耗小。缺点是工具制造较困难，变更规格不方便。生产灵活性差，设备投资高及维护较复杂；由于是周期轧制，轧制时间长，生产力较低，能耗高。冷拔的优点是生产力较高，生产中变规格较方便，灵活性大，设备和工具制造简单；缺点是道次变形量小，加工道次多，生产周期长，金属消耗大。 

厚壁管的加工工艺，特别是涉及一种由无缝大直径厚壁钢管加工成小直径厚壁钢管的加工成形工艺，一般是由直径为60～62mm的无缝大直径厚壁管加工成直径为30mm左右的小直径圆管，或者由30～40mm的大直径管加工成直径为8～12mm的无缝小直径圆管，目前的加工方式，是选用冷轧管机进行冷轧成形加工，或者采用在冷拔机上冷拔的方式进行加工，其中是采用冷轧方式加工的圆管加工精度要高于冷拔方式，一般可达在±0.25mm左右，目前最高可以达到±0.16mm，然而，随着科学技术的发展，随着精密加工技术的提高，在一些航天、军工等等领域，希望继续提高无缝钢管的加工成形精度，现有的加工方式，加工精度水平不能满足对产品的需要。 

发明内容

本实用新型提供了一种高精度厚壁管的加工的工装模具，达到提高圆管成形的加工精度，本实用新型的目的由以下技术方案实现。 

一种冷拔高精度厚壁管用的模具结构，圆钢在经断料、钻孔、冷轧加工、无氧退火后的冷拔加工中，其特征在于： 

在冷拔机冷拔的外模的圆锥形减壁段外模锥顶角为22～28度，内模的内模锥顶角为16～22度。 

进一步，冷拔加工延伸率为1.5～1.7。 

更进一步，冷拔加工延伸率为1.693。 

具体操作过程是：圆钢经断料、钻孔工序后， 

(1)在轧管机上进行冷轧加工，延伸率为1.6～2.2； 

(2)在无氧条件下退火，以及打头、酸洗磷化、皂化； 

(3)在冷拔机上进行冷拔加工，延伸率为1.5～1.7，其中外模的圆锥形减壁段外模锥顶角为22～28度，内模的内模锥顶角为16～22度，内模定壁段长度较常规模具加长8～14％。 

所述无氧条件下退火可在电炉中进行无氧化退火处理。 

为了提高圆管成形的加工精度，采用上述加工工艺，①冷轧和冷拔的加工延伸率须控制在一定的范围内，否则会影响变形后的表面粗糙度和成形精度。②中间退火采用无氧退火，可以保证钢管内、外壁无氧化层，确保钢管的清洁度，使得钢管中间工序的酸洗磷化更加充分彻底，保证后续内外管在拔制过程中的润滑，钢管表面取得高的光洁度。由此结构缩径冷拔变形的过程加长，变化更平缓，使得加工的圆管管壁精度更高，可以达到±0.10mm以内。 

本实用新型的优越效果：本实用新型在常规加工工艺的基础上进行组合，增加了一些特殊的工艺参数和要求，因此，本实用新型容易实施，而实现了至今本领域仅依靠常规手段无法批量加工生产高精度厚壁管的技术水平，加工精度能级达到了国内外的最高水平，在尖端技术领域有极其重要的应用价值。 

附图说明

图1是本实用新型高精度厚壁管的加工工艺中内模模具的结构示意图，显示了内模定壁段长度； 

图2是本实用新型高精度厚壁管的加工工艺中内模、外模和厚壁管三者的配置结构示意图。 

图中，1是外模、2是厚壁管、3是内模、L是内模定壁段长度、α是内模锥顶角、β是外模锥顶角。 

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的详细内容。 

一种厚壁管的加工工艺，圆钢经断料、穿孔工序后， 

(1)轧管机上进行冷轧加工，延伸率为1.6～2.2； 

在轧管机上进行冷轧加工，延伸率为1.938，对于常用量较大的Φ30×10.5mm钢管，以Φ60mm的圆钢冷轧加工，延伸率为1.938为宜，冷轧后的钢管为Φ40×12.7mm，以便进入下一步冷拔加工。 

(2)在无氧条件下退火，以及打头、酸洗磷化、皂化；