[发明专利]一种管材收口方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管材收口方法，可对各种型号的管材工件进行高效收口的方法,属于材料成型技术领域。

背景技术

随着科学技术和工业化生产的不断发展，在航空器制造、工程机械、动力机械、农牧机械、石油化工、轻工及交通运输等工业部门中，已广泛采用管材制造零件。我国2003年管材出口额为12.0亿美元，2004年为12.2亿美元，2005年为41.3亿美元，2006年为76.4亿美元，2007年为116.7亿美元。其中2007年出口管材中71.4％为钢管，8.9％为塑料管，3.7％为铜管，3.5％为铝管，12.5％为其他管材。

管材在使用过程中都涉及到管材两端的收口问题。市场上采用的收口方式大都为采用螺帽封口，用旋锻法，用旋压法等等。采用螺帽封口法往往会给管材带入异种金属，造成管材在服役过程中产生电化学腐蚀，从而降低管材的使用寿命；用旋锻法收口时，收口处不能圆滑过渡，收口效率比较低，难以满足工业化生产的需求；旋压法收口是需要同时利用挤压和加热的原理，用旋压法收口时，针对强度较高的金属时，需对强度较高的管材工件进行加热，能耗较大，针对强度较低的管材（如铝系管材）收口时会对管材的造成变形，对管材质量造成损害。且目前的收口方法都不能连续化进行，即在同一根较长的管材上收口，每完成一次收口都需要将管材截断，才能对下一段产品进行收口。本方法及设备，可以根据管材截面积的大小，灵活设计轧辊的大小，也可以根据管材需要的收口效果，灵活设计轧辊的形状，可以根据管材的硬度以及变形的难易度，确定轧辊的材料以及热处理工艺，更换轧辊方便。可对无限长管材进行定距离收口，减少了掉转管材工件的时间，以大大提高了收口的效率。因此具有重要的社会效益和经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管材收口的方法，可对各种管材工件进行收口，降低收口的难度，提高收口效率。

本发明的技术方案是：如图1所示，采用三个轧辊1分别与管材2相切并进行相对转动，相对转动的同时三个轧辊1沿管材2截面的半径方向向管材中心轴3移动，每个轧辊1与管材2产生一定的压下量，最终得到收口密封后的管材。

所述三个轧辊1的直径相同。

所述管材2的外部截面为圆形。

所述三个轧辊1的位置关系是每个轧辊1的中心轴相互平行、截面圆心为等边三角形的三个顶点，等边三角形的中心与管材中心轴3重合。所述三个轧辊1与管材2的相对转动方式可以有三种：三个轧辊1自转，管材2不转动；三个轧辊1不转动，管材2自转；三个轧辊1绕管材中心轴3公转，管材2不转动。

所述三个轧辊收口的管材可以为各种材料的管材，不同材料的管材需要根据具体情况调节转速与压下量的关系，三个轧辊1或者管材2的转速范围为100～1000r/min，三个轧辊1的转速相同，每个轧辊1与管材2产生的压下量范围为1～20mm/min。

所述最终收口密封后管材截面积半径r与三个轧辊1直径R之间的关系式为：                                                。因此可以根据管材截面积的大小灵活设计轧辊的大小，以满足各种管材收口的需求。

所述三个轧辊的公转转速以及管材工件的转速与压下量之间的关系，需要根据管材的强度制定相应的转速与压下量的关系。当转速固定时，管材材质越硬，压下量相对减小；当管材材质较软时，压下量可相对增大。当压下量固定时，管材材质越硬，应调整较快的转速；管材材质较软，可以适当降低转速，以降低能耗。所以，本发明可以根据管材材质的性能灵活调节转速与转速的关系，在达到收口及得到高效益的同时，最大限度降低能耗。

为了针对连续挤压机或者其他连续化生产的管材生产线，本发明方法的管材收口设备（轧辊）设置可以移动的调速装置，使收口设备在收口的同时保持与管材的相同的出线速率，实现连续化的收口。

和现有技术相比，本发明有以下优点或积极效果：

（1）用本方法及设备具有收口速度快、节约管材原料、管材收口处过度圆滑、表面质量光滑、收口处的管壁厚度没有减薄、管材收口成品率高、收口处材料的物理化学性能并没有改变；

（2）本方法及设备收口之后的后续处理简单方便。只需要对管材工件最终收的小尾巴进行电焊即可；

（3）本方法及设备收口的的轧辊设计简单，更换方便，经过不同的热处理工艺，轧辊使用寿命长，成本低廉；

（4）采用本方法及设备收口生产时，装卸管材工件简单方便；