專利名稱：一種空心管材的內(nèi)剝皮芯頭及其拉伸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種空心管材的內(nèi)剝皮芯頭及其拉伸裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種空心管材的內(nèi)剝皮芯頭及其拉伸裝置，屬于管材拉伸模具設(shè)計領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有銅、銅合金及其它有色金屬合金的管材生產(chǎn)一般采用:鑄錠一擠壓一拉伸的工藝生產(chǎn)。對于產(chǎn)品外表面質(zhì)量有嚴(yán)格要求，趨于零缺陷的管材廣泛采用:鑄錠一擠壓一拉伸一外剝皮一成品拉伸的工藝生產(chǎn)，將拉伸后(帶有拉伸夾頭)的銅管坯，在拉伸機上使用外剝皮模具，利用外剝皮模具的刃口剝?nèi)ャ~管外表面缺陷，再經(jīng)過成品拉伸，實現(xiàn)外表面趨于零缺陷的銅管材。然而，對于內(nèi)表面質(zhì)量有嚴(yán)格要求的管材，國內(nèi)普遍采用對擠壓穿孔針表面拋光、拉伸芯頭表面拋光，提高其表面硬度和加工過程減少外部異物進(jìn)入銅管內(nèi)表面的方法，減少各工序內(nèi)表面新的缺陷產(chǎn)生，但無法消除管坯內(nèi)表面缺陷。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種空心管材的內(nèi)剝皮芯頭及其拉伸裝置，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，能消除擠壓、軋管、拉伸過程產(chǎn)生的內(nèi)表面缺陷，提高管材內(nèi)表面質(zhì)量，達(dá)到管材內(nèi)表面零缺陷的目的。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種空心管材的內(nèi)剝皮芯頭，包括芯頭本體，芯頭本體的外側(cè)面與后端面相交處形成錐形的剝皮刃口，剝皮刃口的錐角為66。 90。。進(jìn)一步的，所述芯頭本體的后端面設(shè)有排屑槽。進(jìn)一步的，所述排屑槽為內(nèi)凹的圓弧槽。進(jìn)一步的，所述芯頭本體的前端設(shè)有錐形的導(dǎo)向部。進(jìn)一步的，所述導(dǎo)向部的錐角為10° 20° ,長度為2mm 5mm。進(jìn)一步的，所述芯頭本體后端的直徑大于前端的直徑。進(jìn)一步的，芯頭本體后端的直徑與前端的直徑之差為0.03mm 0.08mm。本實用新型還提出一種空心管材的拉伸裝置，包括拉伸模、拉伸芯桿以及內(nèi)剝皮芯頭，所述拉伸模上設(shè)有拉伸孔，所述內(nèi)剝皮芯頭裝在拉伸芯桿上，所述內(nèi)剝皮芯頭為上述技術(shù)方案所述的內(nèi)剝皮芯頭。進(jìn)一步的，所述拉伸芯桿上設(shè)有定心環(huán)。進(jìn)一步的，所述拉伸孔具有變徑段和定徑段。本實用新型的有益效果:本實用新型的內(nèi)剝皮芯頭，在芯頭本體的外側(cè)面與后端面相交處形成錐形的剝皮刃口，剝皮刃口的強度大幅提高，而且芯頭本體自身能配合拉伸模，在完成內(nèi)剝皮的同時保證管材拉伸后的直徑精度；另外，本實用新型將剝皮刃口的錐角控制在66° 90°，通常來說，剝皮刃口的錐角越小， 則剝皮刃口越鋒利，但刃口強度會降低；反之，剝皮刃口錐角越大，則剝皮刃口越鈍，但刃口強度會提高，根據(jù)管材材料的特性，綜合考慮剝皮刃口的切削性能和強度，將剝皮刃口的錐角控制在66° 90°，可以滿足多種金屬材料管材的內(nèi)剝皮要求。本實用新型的這些特點和優(yōu)點將會在下面的具體實施方式
、附圖中詳細(xì)的揭露。以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的說明:


圖1為本實用新型內(nèi)剝皮芯頭的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型拉伸裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式本實用新型提出一種空心管材的內(nèi)剝皮芯頭及其拉伸裝置，在芯頭本體的外側(cè)面與后端面相交處形成錐形的剝皮刃口，剝皮刃口的強度大幅提高，而且芯頭本體自身能配合拉伸模，在完成內(nèi)剝皮的同時保證管材拉伸后的直徑精度。最終實現(xiàn)空心管材穩(wěn)定的內(nèi)剝皮拉伸，達(dá)到均勻消除管材內(nèi)表面殘留的缺陷，提高內(nèi)表面質(zhì)量的目的。下面結(jié)合本實用新型實施例的附圖對本實用新型實施例的技術(shù)方案進(jìn)行解釋和說明，但下述實施例僅僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非全部?；趯嵤┓绞街械膶嵤├绢I(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。管材的生產(chǎn)過程中不可避免的會出現(xiàn)夾灰、夾雜和影響尺寸公差的劃痕等缺陷，這些管材一旦流入使用環(huán)節(jié)，將會造成重大損失。為此，需要對空心管材進(jìn)行內(nèi)剝皮處理，消除管內(nèi)缺陷。現(xiàn)有技術(shù)中也出現(xiàn)過管內(nèi)剝皮的相關(guān)技術(shù)，其采用的內(nèi)剝皮芯頭同樣具有錐形的剝皮刃口，但通常該剝皮刃口是在內(nèi)剝皮芯頭的外側(cè)面形成，拉伸時產(chǎn)生的應(yīng)力集中在內(nèi)剝皮芯頭與剝皮刃口之間的夾角處，容易使剝皮刃口斷裂；另一方面，采用現(xiàn)有的內(nèi)剝皮芯頭，在拉伸過程中，只有剝皮刃口的刃尖部位抵住管內(nèi)壁，這樣拉伸出來的管材，剝皮厚度不均勻，剝皮量很難控制。參照
圖1，本實施例提供的一種空心管材的內(nèi)剝皮芯頭，包括芯頭本體1，芯頭本體I的外側(cè)面11與后端面12相交處形成錐形的剝皮刃口 13，剝皮刃口 13的錐角@為66° 90°。剝皮刃口 13的強度大幅提高，而且芯頭本體I自身能配合拉伸模，在完成內(nèi)剝皮的同時保證管材拉伸后的直徑精度；另外，本實用新型將剝皮刃口 13的錐角控制在66° 90°，通常來說，剝皮刃口 13的錐角P越小，則剝皮刃口越鋒利，但刃口強度會降低；反之，剝皮刃口 13的錐角P越大，則剝皮刃口越鈍，但刃口強度會提高。比如，對紫銅管進(jìn)行內(nèi)剝皮處理，由于紫銅的強度和硬度要低于黃銅，剝皮刃口 13的錐角P可以控制在66° 75。，優(yōu)選的可以是:66°、67°、68°、69°、70°、71°、72°、73°、74°、75° ;而對黃銅管進(jìn)行內(nèi)剝皮處理，剝皮刃口 13的錐角P可以控制在71° 78°，優(yōu)選的可以是:71°、72°、73°、74°、75°、76°、77°、78° ;對鉛黃銅管進(jìn)行內(nèi)剝皮處理，由于鉛黃銅的強度和硬度要大于黃銅，剝皮刃口 13的錐角P可以控制在84° 90°，優(yōu)選的可以是:84°、85°、86°、87°、88°、89°、90°，根據(jù)管材材料的特性，綜合考慮剝皮刃口 13的切削性能和強度，將剝 皮刃口 13的錐角P控制在66° 90°，可以滿足多種金屬材料管材的內(nèi)剝皮要求。對于不同材料，內(nèi)剝皮芯頭的剝皮刃口 13錐角0也不同，主要是改變芯頭本體后端面12的傾斜角度來實現(xiàn)剝皮刃口 13錐角P的變化，芯頭本體I的外側(cè)面11通常情況下不作改變。本實施例的內(nèi)剝皮芯頭，其芯頭本體I的后端直徑(p2大于前端直徑(Pl，差值為
0.03mm 0.08mm，芯頭本體I具有細(xì)微的錐度，這樣可以減小銅管內(nèi)剝皮拉伸過程中銅管內(nèi)壁與內(nèi)剝皮芯頭的摩擦力，降低拉伸力，減小芯頭本體I表面的磨損。考慮到內(nèi)剝皮芯頭的操作便捷性，在芯頭本體I的前端設(shè)有錐形的導(dǎo)向部14，導(dǎo)向部14的錐角a為10。 20°，長度為2mm 5mm，在內(nèi)剝皮拉伸的初始階段，利用導(dǎo)向部14與銅管內(nèi)壁的摩擦力，可將內(nèi)剝皮芯頭帶入拉伸模的工作區(qū)段，實現(xiàn)穩(wěn)定的內(nèi)剝皮拉伸過程。內(nèi)剝皮拉伸會產(chǎn)生料屑，為方便排屑，在芯頭本體I的后端面設(shè)有排屑槽13，為適應(yīng)剝皮刃口 13的結(jié)構(gòu)，排屑槽13設(shè)計成內(nèi)凹的圓弧槽，圓弧槽與剝皮刃口 13之間形成光滑連接，有利于排屑。參照圖2，要實現(xiàn)管材內(nèi)剝皮拉伸需要一套拉伸裝置，本實用新型還提供一種空心管材的拉伸裝置，包括拉伸模2、拉伸芯桿3以及內(nèi)剝皮芯頭，拉伸模2上設(shè)有拉伸孔，內(nèi)剝皮芯頭裝在拉伸芯桿3上，內(nèi)剝皮芯頭為上述實施方案所述的內(nèi)剝皮芯頭。本實施例的拉伸孔具有變徑段22和定徑段21，在變徑段22通過5° 12°的模角對銅管5施加壓縮變形，使銅管5直徑逐漸縮小至定徑段21時，銅管5的內(nèi)徑與內(nèi)剝皮芯頭的直徑差在0.1Omm 0.20mm ;銅管進(jìn)入定徑段21后，定徑段21與內(nèi)剝皮芯頭配合，保證剝皮后銅管的直徑精度，并保證銅管內(nèi)壁均勻去除厚度約0.05mm 0.1Omm ;定徑段21的長度為8_ 20_，內(nèi)剝皮芯頭能穩(wěn)定控制在圖2所示的位置，實現(xiàn)銅管穩(wěn)定的內(nèi)剝皮拉伸。整個過程可以理解為:銅管5在拉伸孔變徑段22實現(xiàn)外徑、內(nèi)徑同時收縮，拉伸孔的定徑段21直徑與內(nèi)剝皮芯頭直徑控制內(nèi)剝皮后銅管的壁厚。在拉伸芯桿3上設(shè)有定心環(huán)4，定心環(huán)4直徑與管坯內(nèi)壁配合，保證銅管與內(nèi)剝皮芯頭中心線的一致性，提高拉伸過程中的同軸度，提高銅管剝皮量的均勻性。下面給出具體的操作實施例:本操作實施例利用上述的拉伸裝置加工H65黃銅管:1、內(nèi)剝皮前的管坯準(zhǔn)備將H65黃銅擠壓管坯經(jīng)冷軋、再結(jié)晶軟化退火、制夾頭、拉伸至Cp40x2_I 5的規(guī)格；2、拉伸配模拉伸模，定徑段直徑為35.90mm,定徑段長度15mm ;變徑段模角為9° ；內(nèi)剝皮芯頭，導(dǎo)向部錐角a為15°，錐角長度為2mm;剝皮刃口的錐角@為77° ;內(nèi)剝皮芯頭前端直徑為31.65mm,后端直徑(p2為31.7mm ;排屑槽半徑R為1.5_。定心環(huán)外徑為35.68mm ;定心環(huán)的內(nèi)孔徑14.03mm ;拉伸芯桿外徑為13.98mm,并且要求表面光滑、直度好；3、拉伸過程將拉伸至tp40x2.1 5的規(guī)格的H65銅管套入已安裝定心環(huán)和內(nèi)剝皮芯頭的拉伸芯桿；拉伸芯桿向前移動，將銅管的拉伸夾頭送入拉伸孔內(nèi)；拉伸小車夾持銅管的拉伸夾頭向前移動，依靠銅管內(nèi)壁與內(nèi)剝皮芯頭導(dǎo)向部的接觸摩擦力，將內(nèi)剝皮芯頭帶入圖2所示位置，這時內(nèi)剝皮芯頭局部位于拉伸孔的定徑段，而剩余部分伸出拉伸孔前端，之后，進(jìn)入穩(wěn)定的銅管內(nèi)剝皮拉伸過程，直至銅管拉出拉伸孔。內(nèi)剝皮拉伸過程中，H65銅管在變徑段內(nèi)外徑、內(nèi)徑同時收縮；定徑段直徑與內(nèi)剝皮芯頭直徑?jīng)Q定剝皮后H65銅管的壁厚SI ;并根據(jù)SO與SI的差值控制剝皮量的大小，SO為剝皮前H65銅管壁厚。4、最后把經(jīng)過內(nèi)剝皮后的H65銅管，再進(jìn)行I 2道次襯拉，即可獲得高尺寸精度、高內(nèi)表面光潔度、內(nèi)表面趨于零缺陷的H65銅管。通過上述實施例，本實用新型的目的已經(jīng)被完全有效的達(dá)到了。熟悉該項技藝的人士應(yīng)該明白本實用新型包括但不限于附圖和上面具體實施方式
中描述的內(nèi)容。任何不偏離本實用新型的功能和結(jié)構(gòu)原理的修改都將包括在權(quán)利要求書的范圍中。
權(quán)利要求1.一種空心管材的內(nèi)剝皮芯頭，包括芯頭本體，其特征在于:芯頭本體的外側(cè)面與后端面相交處形成錐形的剝皮刃口，剝皮刃口的錐角為66° 90°。
2.如權(quán)利要求1所述的一種空心管材的內(nèi)剝皮芯頭,其特征在于:所述芯頭本體的后端面設(shè)有排屑槽。
3.如權(quán)利要求2所述的一種空心管材的內(nèi)剝皮芯頭，其特征在于:所述排屑槽為內(nèi)凹的圓弧槽。
4.如權(quán)利要求1所述的一種空心管材的內(nèi)剝皮芯頭，其特征在于:所述芯頭本體的前端設(shè)有錐形的導(dǎo)向部。
5.如權(quán)利要求4所述的一種空心管材的內(nèi)剝皮芯頭，其特征在于:所述導(dǎo)向部的錐角為10。 20。，長度為2mm 5mm。
6.如權(quán)利要求1至5任意一項所述的一種空心管材的內(nèi)剝皮芯頭，其特征在于:所述芯頭本體后端的直徑大于前端的直徑。
7.如權(quán)利要求6所述的一種空心管材的內(nèi)剝皮芯頭，其特征在于:芯頭本體后端的直徑與前端的直徑之差為0.03mm 0.08mm。
8.—種空心管材的拉伸裝置，包括拉伸模、拉伸芯桿以及內(nèi)剝皮芯頭，所述拉伸模上設(shè)有拉伸孔，所述內(nèi)剝皮芯頭裝在拉伸芯桿上，其特征在于:所述內(nèi)剝皮芯頭為權(quán)利要求1至7任意一項所述的內(nèi)剝皮芯頭。
9.如權(quán)利要求8所述的一 種空心管材的拉伸裝置，其特征在于:所述拉伸芯桿上設(shè)有定心環(huán)。
10.如權(quán)利要求8所述的一種空心管材的拉伸裝置，其特征在于:所述拉伸孔具有變徑段和定徑段。
專利摘要本實用新型公開了一種空心管材的內(nèi)剝皮芯頭及其拉伸裝置，屬于管材拉伸模具設(shè)計領(lǐng)域，解決現(xiàn)有空心管材拉伸無法消除管坯內(nèi)表面缺陷的技術(shù)問題，內(nèi)剝皮芯頭包括芯頭本體，芯頭本體的外側(cè)面與后端面相交處形成錐形的剝皮刃口，剝皮刃口的錐角為66°～90°，本實用新型的內(nèi)剝皮芯頭用于空心管材的內(nèi)剝皮拉伸，例如紫銅管、黃銅管的內(nèi)剝皮拉伸。
文檔編號B21C37/06GK203076359SQ20132002985
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者狄大江, 何曉明, 趙學(xué)龍, 魏連秋 申請人:浙江海亮股份有限公司