[发明专利]一种管壁厚度多变的无缝铝合金管及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于金属管材的制作方法，具体涉及一种管壁厚度多变的无缝铝合金管及其生产方法。

背景技术

挤压铸造形成无缝管材在20世纪70年代发明的一项新的材料加工工艺，它是将液态金属在较高的机械压力下凝固和成型，获得无缝管材的工艺方法，该加工工艺的模具采用一级挤压针，通过该一级挤压针形成的无缝管材的断面是恒定不变的，即周长、壁厚是一致的，如图1、图2和图3所示。在机械制造、石油、能源、海洋等特殊领域需要采用变断面多变的管材，该管材可以优化结构设计，使它们连接的更牢固，该管材的管壁厚度需要有多种变形，如两端厚中间薄、中间厚两端薄和厚薄呈周期变化等复杂形式的变断面管材。现有变断面管材加工方法只能加工出变断面呈阶段变化的断面管材如图3和变断面呈渐变变化的管材如图4所示，无法加工出管壁厚度多变的管材。因此不能充分发挥变断面管材的优越性，限制了变断面管材的应用范围，从而不能适用各工业领域对变断面管材的需求。

发明内容

本发明的目的之一是为了克服现有管材的断面结构单一，提供了一种管壁厚度多变的无缝铝合金管的生产方法，通过该方法能够加工出管壁厚度多变的无缝铝合金管，且加工方法简单、加工效率高。

本发明的目的之二提供了一种管壁厚度多变的无缝铝合金管，该无缝铝合金管的管壁厚薄多变，从而扩大了无缝铝合金管的应用范围。

本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：

一种管壁厚度多变的无缝铝合金管的生产方法，包括模具预热、铝合金铸锭预热和挤压步骤，其特征在于：所述挤压步骤如下：

首先，通过挤压针控制系统控制挤压针前进，将挤压针的前端逐渐带入挤压模的工作带，利用挤压轴控制系统开始挤压，预热后的铝合金铸锭在挤压力作用下通过挤压针的前端形成壁厚的管体；

然后，通过挤压针控制系统将挤压针的最大截面端带入挤压模的工作带，挤压针停止运动，通过挤压轴控制系统将预热后的铝合金铸锭在挤压力作用下形成壁薄的管体，当壁薄的管体长度达到设计要求后；

最后，通过挤压针控制系统控制挤压针后退，挤压针的前端逐渐退出挤压模的工作带，通过挤压轴控制系统将预热后的铝合金铸锭在挤压力作用下形成壁厚的管体，通过挤压针的前进、停止、后退形成管壁厚度多变的无缝铝合金管。

本发明的进一步方案：所述挤压步骤中，挤压针前进，通过挤压针的前端形成的管壁从厚逐渐变薄；挤压针后退，通过挤压针的前端形成的管壁从薄逐渐变厚。

本发明的进一步方案：所述挤压步骤中，通过挤压针控制系统控制挤压针多次前进、后退循环运动形成管壁厚度多变化的无缝铝合金管。

本发明的进一步方案：所述挤压步骤中，通过控制挤压针前进、后退及停止时间的长短可以形成管壁呈“厚—薄—厚”周期变化的无缝铝合金管或管壁厚薄大小不一的无缝铝合金管。

本发明的进一步方案：所述挤压针的前端呈不同形状。

本发明的进一步方案：所述挤压针的前端呈平头圆锥体。

本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的：

一种管壁厚度多变的无缝铝合金管，其特征在于：所述无缝铝合金管呈两端管壁厚、中部管壁薄的空心管。

本发明的进一步方案：所述无缝铝合金管的管壁还可呈“厚—薄—厚”周期变化。

本发明的进一步方案：所述无缝铝合金管的管壁较厚段带有锥度。

本发明的有益效果：

1）本发明的加工装置结构简单，加工方法简便，通过挤压针控制系统控制挤压针前进、停止、后退，并在挤压力的作用下形成两端管壁厚，中间管壁薄的无缝铝合金管。通过挤压针控制系统控制挤压针多次前进、后退循环运动能够形成管壁厚度多变的无缝铝合金管，且该加工方法的生产效率高。

2）本发明能够根据机械制造、石油、能源、海洋等领域的需要，生产出符合相应厚薄变化的无缝铝合金管，该管材节省了材料，减轻了管材自身的重量，增强了管材的牢固性能，还便于与其它部件连接。通过本发明扩大了无缝铝合金管的应用范围，对工业的经济发展具有重要的意义。

附图说明

图1为现有技术无缝管挤压模具挤压前的结构示意图。

图2为现有技术无缝管挤压模具挤压时的结构示意图。

图3为现有技术挤压针的结构示意图。

图4为现有技术阶段变断面的管材示意图。

图5为现有技术渐变变断面的管材示意图。

图6为本具体实施例1挤压时的结构示意图。

图7为本具体实施例1中挤压针的结构示意图。