專利名稱：異形斷面錐形鋼管拉伸機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種金屬加工設(shè)備，特別涉及一種異形斷面錐形鋼管拉伸機(jī)。
異形斷面錐形鋼管在城市建設(shè)、交通運(yùn)輸、工業(yè)照明，現(xiàn)代通信等領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用?，F(xiàn)有的異形斷面錐形鋼管的加工方法是將鋼板卷剪裁成錐形管的展開形狀，然后冷彎成園形、矩形后進(jìn)行縱向焊接而成。此種方法生產(chǎn)的產(chǎn)品尺寸精度不高，焊口質(zhì)量差，產(chǎn)品壁厚不變，影響使用穩(wěn)定性，只能生產(chǎn)縱向直壁錐形管，不能生產(chǎn)縱向異型壁錐形管，彎頭工序還需要在專門設(shè)備上完成，且投資大，作業(yè)環(huán)境惡劣。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種不用模具，僅依靠金屬變形抗力隨溫度變化而實(shí)現(xiàn)的柔性加工異形斷面錐形鋼管的拉伸機(jī)。
本實(shí)用新型由機(jī)身、拉伸裝置和冷熱源移動(dòng)裝置構(gòu)成。機(jī)身上面有雙道滑軌，拉伸裝置含有拉伸電機(jī)、拉伸減速裝置、拉伸滑臂裝置和拉伸絲杠，在拉伸減速裝置上裝有固定卡頭，在拉伸滑臂裝置上裝有拉伸卡頭，拉伸滑臂裝置安裝在滑軌上，拉伸絲杠位于機(jī)身的下部，拉伸絲杠一端與拉伸減速裝置相連，另一端固定在機(jī)身的端部，拉伸電機(jī)通過拉伸減速裝置帶動(dòng)拉伸絲杠，拉伸絲杠穿過拉伸滑臂裝置的下部并帶動(dòng)拉伸滑臂裝置在滑軌上滑動(dòng)。冷熱源移動(dòng)裝置包含有冷熱源移動(dòng)電機(jī)，冷熱源移動(dòng)減速機(jī)，冷熱源移動(dòng)絲杠和冷熱源底座。冷熱源絲杠一端與冷熱源減速機(jī)相連，另一端固定在機(jī)身的端部，冷熱源電機(jī)通過冷熱源減速機(jī)帶動(dòng)冷熱源絲杠，冷熱源底座安裝在機(jī)身上面的雙道滑軌上，冷熱源移動(dòng)絲杠穿過冷熱源底座并帶動(dòng)其在雙道滑軌上滑動(dòng)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步敘述本實(shí)用新型的內(nèi)容。


圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為
圖1的俯視圖，圖3為旋轉(zhuǎn)臂裝置示意圖，圖4為圖3的俯視圖，圖5為異形斷面錐形鋼管拉伸原理示意圖。
圖中1機(jī)身，2拉伸電機(jī)，3拉伸減速裝置，4固定卡頭，5拉伸滑臂裝置，6拉伸卡頭，7拉伸絲杠，8滑軌，9冷熱源移動(dòng)電機(jī)，10冷熱源移動(dòng)絲杠，11冷熱源底座，12冷熱源移動(dòng)減速機(jī)，13感應(yīng)加熱器，14冷卻噴咀，1 5彎曲軸，16彎曲座，17卡緊裝置，18彎曲臂。
實(shí)施例如圖所示在機(jī)身1上面有雙道滑軌8，拉伸裝置含有拉伸電機(jī)2、拉伸減速裝置3、拉伸滑臂裝置5和拉伸絲杠7，在拉伸減速裝置3上裝有固定卡頭4，在拉伸滑臂裝置5上裝有拉伸卡頭6，拉伸滑臂裝置5安裝在滑軌8上，拉伸絲杠7位于機(jī)身1的下部，拉伸絲杠7的一端與拉伸減速裝置3相連，另一端固定在機(jī)身1的端部，拉伸電機(jī)2通過拉伸減速裝置3帶動(dòng)拉伸絲杠7，拉伸絲杠7穿過拉伸滑臂裝置5的下部并帶動(dòng)拉伸滑臂裝置5在滑軌8上滑動(dòng)。冷熱源移動(dòng)絲杠10一端與冷熱源移動(dòng)減速機(jī)12相連，另一端固定在機(jī)身1的端部，冷熱源移動(dòng)電機(jī)9通過冷熱源移動(dòng)減速機(jī)12帶動(dòng)冷熱源移動(dòng)絲杠10，冷熱源底座11安裝在機(jī)身1上面的雙道滑軌8上，冷熱源移動(dòng)絲杠10穿過冷熱源底座11并帶動(dòng)其在雙道滑軌8上滑動(dòng)。本實(shí)施例的拉伸電機(jī)2采用可控硅整流無級(jí)調(diào)速直流電機(jī)，拉伸減速裝置3由減速機(jī)，減速變速機(jī)和傳動(dòng)齒輪組成，冷熱源是由安裝在冷熱源底座11上面的感應(yīng)加熱器13和冷卻噴咀14構(gòu)成，感應(yīng)加熱器13采用感應(yīng)加熱線圈制成，一般為1-3匝，冷卻噴咀14噴吹壓縮空氣冷卻，冷熱源移動(dòng)電機(jī)9采用可控硅整流、無級(jí)調(diào)速直流電機(jī)，冷熱源移動(dòng)減速機(jī)12采用蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)成，本實(shí)用新型要求拉伸軸線與拉伸絲杠軸線在一個(gè)垂直面上。
使用本實(shí)用新型時(shí)，將要求橫斷面(園、方、矩形等)的鋼管通過固定卡頭4和拉伸卡頭6卡在無模拉伸機(jī)上，在拉伸力的作用下，通過局部快速加熱和快速冷卻與精確控制冷熱源移動(dòng)速度V2和拉伸速度V1的配合，不使用模具而使鋼管得到預(yù)期的縱向變斷面形狀，同時(shí)完成形變熱處理改善鋼管的組織和機(jī)械性能。任意橫斷面的斷面減縮率僅和冷熱源移動(dòng)速度V2和拉伸速度V1有關(guān)，其值為R=(V1/V2)/(1+V1/V2)或者R=V1/(V1+V2)式中R為斷面減縮率。
上式說明通過改變拉伸速度和冷熱源移動(dòng)速度之比，即可獲得要求的縱向變斷面形狀。錐形管縱向各橫斷面的壁厚與該斷面的外徑，內(nèi)徑及斷面減縮率成立下式關(guān)系tf/to=dof/do=dtf/dt=1-Rf式中tf-拉伸后的f斷面的壁厚，dof-拉伸后的f斷面的外徑，dtf-拉伸后的f斷面的內(nèi)徑，to-拉伸前的鋼管的壁厚，do-拉伸前的鋼管的外徑，dt-拉伸前的鋼管的內(nèi)徑，Rf-f斷面的斷面減縮率。
在使用中，為獲得精確的要求縱斷面形狀，必須精確控制V1/V2。冷熱源移動(dòng)速度取決于鋼種和加熱能力，不能任意改變，因此必須通過控制拉伸速度達(dá)到控制V1/V2之比的目的，使斷面減縮率按要求變化成要求的縱向形狀。
為保證產(chǎn)品質(zhì)量，精確控制無模拉伸錐形管拉伸速度計(jì)算機(jī)控制數(shù)學(xué)模型為V1/V2=[1/(1-2xtgφ/do)2]-1=[1/(1-2V2ttgφ/do)2]-1式中do-原料管的外徑或邊長(zhǎng)mm；t-拉伸時(shí)間，秒；φ-錐形管的錐角，度；由于do、φ、V2均為常數(shù)，上式則成為V1=f(t)即以時(shí)間為自變量控制拉伸速度，這樣計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)進(jìn)行控制。
當(dāng)用異形斷面錐形管做燈桿上端需要彎曲時(shí)，則可將直錐形燈桿從固定卡頭脫開，取消固定卡頭，在相應(yīng)位置安裝上旋轉(zhuǎn)臂裝置，如圖3所示，將拉伸力改成推力，采用無模彎曲完成要求的彎頭工序。
本實(shí)用新型由于采用絲杠傳動(dòng)，所以傳動(dòng)穩(wěn)定，調(diào)速精確，可保證要求的速度關(guān)系，從而保證產(chǎn)品的尺寸精度，在同一臺(tái)設(shè)備上既能完成錐形管成型又能完成彎頭工序，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)，不僅能生產(chǎn)縱向直壁錐形管而且還能生產(chǎn)縱向異型壁錐形管。
權(quán)利要求1.一種異形斷面錐形鋼管拉伸機(jī)，其特征在于由機(jī)身、拉伸裝置和冷熱源移動(dòng)裝置構(gòu)成，拉伸裝置含有拉伸電機(jī)、拉伸減速裝置、拉伸滑臂裝置和拉伸絲杠，在拉伸減速裝置上裝有固定卡頭，在拉伸滑臂裝置上裝有拉伸卡頭，拉伸絲杠位于機(jī)身的下部，機(jī)身上面有雙道滑軌，拉伸滑臂裝置安裝在滑軌上，拉伸絲杠穿過拉伸滑臂裝置的下部，一端與拉伸減速裝置相連，另一端固定在機(jī)身的端部；冷熱源移動(dòng)裝置包含有冷熱源移動(dòng)電機(jī)，冷熱源移動(dòng)減速機(jī)、冷熱源移動(dòng)絲杠和冷熱源底座，冷熱源絲杠一端與冷熱源減速機(jī)相連，冷熱源底座安裝在機(jī)身上面的雙道滑軌上，冷熱源移動(dòng)絲杠穿過冷熱源底座，另一端固定在機(jī)身的端部。
2.如權(quán)利要求1所述的異形斷面錐形鋼管拉伸機(jī)，其特征在于所說的拉伸電機(jī)為可控硅整流無級(jí)調(diào)速直流電機(jī)，拉伸減速裝置由減速機(jī)，減速變速機(jī)和傳動(dòng)齒輪組成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的異形斷面錐形鋼管拉伸機(jī)，其特征在于所說的冷熱源是由安裝在底座上面的感應(yīng)加熱器和冷卻噴咀構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的異形斷面錐形鋼管拉伸機(jī)，其特征在于所說的感應(yīng)加熱器采用感應(yīng)加熱線圈制成，一般為1-3匝。
5.如權(quán)利要求1所述的異形斷面錐形鋼管拉伸機(jī)，其特征在于所說的拉伸絲杠要求其軸線與拉伸軸線在一個(gè)垂直面上。
專利摘要一種異形斷面錐形鋼管拉伸機(jī),由機(jī)身、拉伸裝置和冷熱源移動(dòng)裝置構(gòu)成,拉伸絲杠位于機(jī)身的下部,機(jī)身上面有雙道滑軌,拉伸滑臂裝置安裝在滑軌上,拉伸絲杠穿過拉伸滑臂裝置的下部一端與拉伸減速裝置相連另一端固定在機(jī)身的端部,冷熱源底座安裝在機(jī)身上面的滑軌上,冷熱源移動(dòng)絲杠穿過冷熱源底座,本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了不用模具,僅依靠金屬變形抗力隨溫度變化柔性加工異形斷面錐形鋼管,具有傳動(dòng)穩(wěn)定,調(diào)速精確,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21C1/22GK2455397SQ00210198
公開日2001年10月24日 申請(qǐng)日期2000年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月5日
發(fā)明者欒瑰馥 申請(qǐng)人:欒瑰馥