拉拔式熱擴(kuò)管機(jī)的擴(kuò)徑頂頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種拉拔式熱擴(kuò)管機(jī)的擴(kuò)徑頂頭，所述擴(kuò)徑頂頭包括擴(kuò)徑主體和變形斜面，所述擴(kuò)徑主體為圓柱形，中間開有通孔，所述變形斜面為在擴(kuò)徑主體的一端加工的圓錐面，其錐度為1:1.4～1:1.6。根據(jù)本實(shí)用新型的擴(kuò)徑頂頭可在擴(kuò)管過程中減小坯料管的變形抗力，避免劃傷內(nèi)壁，顯著降低壁厚惡化程度，提高壁厚精度和成材率。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及管材擴(kuò)徑加工領(lǐng)域，尤其涉及一種用于拉拔式熱擴(kuò)管機(jī)的擴(kuò)徑頂 頭。 拉拔式熱擴(kuò)管機(jī)的擴(kuò)徑頂頭

【背景技術(shù)】
[0002] 擴(kuò)徑拉拔是管材的一種拉拔成形的方法，通常是先將坯料管的一端在縫式加熱爐 中加熱到850°C以上，隨即在立式水壓機(jī)和臥式水壓機(jī)組成的專用擴(kuò)口機(jī)上使坯料管的加 熱端擴(kuò)制成喇叭口，然后再將坯料管送至步進(jìn)式加熱爐進(jìn)行加熱，加熱溫度一般為900°C? 1200°C，加熱后送至擴(kuò)管機(jī)組，通過多個道次的擴(kuò)徑拉拔，使坯料管達(dá)到規(guī)定規(guī)格。
[0003] 然而，由于在擴(kuò)管過程中控制坯料管壁厚的能力很低，特別是坯料管本身壁厚就 不理想或者擴(kuò)徑量較大時，所得產(chǎn)品的壁厚精度很差。目前，拉拔式熱擴(kuò)管機(jī)擴(kuò)制的鋼管的 壁厚精度通常為±15%?±18%，常用的控制措施多從原材料入手，一是選用壁厚精度好的 坯料管；二是采用大口徑開坯或者選用大口徑坯料管以減少擴(kuò)徑量，然而，這種苛刻的用料 條件使得原材料的利用率降低，造成生產(chǎn)成本增加。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于改進(jìn)拉拔式熱擴(kuò)管機(jī)部件的結(jié)構(gòu)，對內(nèi)部變形工具擴(kuò)徑頂 頭進(jìn)行設(shè)計，以在擴(kuò)管過程中減小變形抗力，降低坯料管的壁厚惡化程度，從而提高鋼管壁 厚精度和成材率。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的一方面提供一種拉拔式熱擴(kuò)管機(jī)的擴(kuò)徑頂頭， 其特征在于，所述擴(kuò)徑頂頭包括擴(kuò)徑主體和變形斜面，所述擴(kuò)徑主體為圓柱形，中間開有通 孔，所述變形斜面為在擴(kuò)徑主體的一端加工的圓錐面，其錐度為1:1. 4?1:1. 6。
[0006] 進(jìn)一步地，所述變形斜面的長度可為70mm?80mm。
[0007] 進(jìn)一步地，所述變形斜面可位于擴(kuò)徑主體的兩端。
[0008] 進(jìn)一步地，位于擴(kuò)徑主體兩端的變形斜面的錐度相等。
[0009] 進(jìn)一步地，所述變形斜面的末端可為圓弧形狀。
[0010] 進(jìn)一步地，所述變形斜面與擴(kuò)徑主體連接的一端為圓弧過渡。
[0011] 進(jìn)一步地，所述變形斜面的末端的圓弧半徑可為1〇_。
[0012] 進(jìn)一步地，所述變形斜面與擴(kuò)徑主體連接的一端的圓弧半徑可為50_。
[0013] 進(jìn)一步地，所述擴(kuò)徑主體與變形斜面可一體成型。
[0014] 本實(shí)用新型取得的有益效果為：
[0015] 1、從改進(jìn)擴(kuò)徑頂頭的變形斜面入手，重新設(shè)計變形斜面的錐度，以較小的改動幅 度使得在不影響拉拔式擴(kuò)徑頂頭拔制力的情況下，令鋼管變形力明顯趨緩，能夠顯著降低 壁厚惡化程度。
[0016]2、帶有根據(jù)本實(shí)用新型的擴(kuò)徑頂頭的拉拔式熱擴(kuò)管機(jī)，擴(kuò)制出來的鋼管產(chǎn)品壁厚 精度可從± 15%?± 18%提升至-10%?+12. 5%。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 通過下面結(jié)合附圖對實(shí)施例進(jìn)行的描述，本實(shí)用新型的上述和其他目的和特點(diǎn)將 會變得更加清楚，其中：
[0018] 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的擴(kuò)徑頂頭的截面圖；
[0019] 圖2是帶有根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的擴(kuò)徑頂頭的拉拔式熱擴(kuò)管機(jī)的使用狀態(tài)示 意圖，
[0020] 其中，1為內(nèi)卡頭,2為外卡頭,3為述料管,4為擴(kuò)徑頂頭,5為芯棒,6為拉拔抓手。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面，結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。
[0022] 為了提高拉拔式擴(kuò)管過程中對坯料管壁厚精度的控制，本實(shí)用新型針對拉拔式 熱擴(kuò)管機(jī)的擴(kuò)徑頂頭進(jìn)行改良設(shè)計，所述擴(kuò)徑頂頭包括擴(kuò)徑主體和變形斜面，所述擴(kuò)徑主 體為圓柱形，中間開有通孔，所述變形斜面為在擴(kuò)徑主體的一端加工的圓錐面，其錐度為 1:1. 4 ?1:1. 6。
[0023] 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的擴(kuò)徑頂頭的截面圖。如圖1所示，擴(kuò)徑頂頭包括擴(kuò) 徑主體41和變形斜面42,其中擴(kuò)徑主體41為圓柱形，中間開有通孔以插入芯棒5,在擴(kuò)徑 主體41的兩端均加工有變形斜面42,該變形斜面42為圓錐面。在圖1中，a表示本實(shí)施例 的變形斜面的長度，b表示本實(shí)施例的變形斜面的高度，在本實(shí)施例中，D-D' = 2b=50mm， a=80mm，根據(jù)錐度的計算公式C=2b/a，本實(shí)施例的變形斜面的錐度為1:1. 6。
[0024] 在拉拔式擴(kuò)管工藝中，擴(kuò)徑頂頭的變形斜面是決定產(chǎn)品壁厚精度和均勻性的重要 因素，原有的同規(guī)格擴(kuò)徑頂頭的變形斜面錐度為1:1. 2,在擴(kuò)管過程中鋼管產(chǎn)生劇烈變形， 壁厚惡化程度很大。雖然增加變形斜面的長度可以減小錐度，但變形斜面過長會使擴(kuò)徑頂 頭與坯料管內(nèi)壁的接觸面積增大，摩擦力增加而導(dǎo)致拔制力增大。本實(shí)用新型通過多次設(shè) 計和實(shí)驗(yàn)，將擴(kuò)徑頂頭的變形斜面長度a由原有的60mm延長至70mm?80mm，錐度由原有的 1. 2減小到1:1. 4?1:1. 6,改動幅度雖小卻取得了明顯效果，可在保證拔制力不受影響的 條件下顯著降低壁厚惡化程度，使變形更均勻。
[0025] 作為本實(shí)用新型優(yōu)選的一種實(shí)施方式，本實(shí)施例的擴(kuò)徑頂頭的兩端帶有錐度相等 的變形斜面，倘若其中一端因使用時間較久而磨損嚴(yán)重，難以保證變形量，可換用另一端充 當(dāng)內(nèi)變形工具，不必頻繁更換新的擴(kuò)徑頂頭，能夠延長擴(kuò)徑頂頭的耐用周期，減少工具數(shù) 量。
[0026] 在圖1中，兩個變形斜面42的末端均為圓弧形狀，圓弧半徑R1的值為10mm，兩個 變形斜面42與擴(kuò)徑主體41連接的一端均為圓弧過渡，圓弧半徑R2的值為50mm。圓弧末 端R1和圓弧過渡R2是對機(jī)加工要求即直線與圓弧相切的部分，使擴(kuò)徑頂頭與坯料管內(nèi)壁 的接觸從尖銳變圓滑，減小拉拔時擴(kuò)徑頂頭與坯料管內(nèi)壁之間的摩擦，避免劃傷坯料管的 內(nèi)表面，使產(chǎn)品鋼管的內(nèi)壁光滑不產(chǎn)生表面缺陷，并使擴(kuò)徑后的尺寸更加穩(wěn)定。
[0027] 然而，本實(shí)用新型并不受限于此，變形斜面末端的圓弧半徑R1和與擴(kuò)徑主體過渡 連接的圓弧半徑R2,可以根據(jù)變形斜面的長度或者錐度的不同而作出相應(yīng)調(diào)整，以適應(yīng)不 同工況的需求。
[0028] 此外，所述擴(kuò)徑主體與變形斜面可采用模具注塑一體成型。
[0029] 圖2是帶有根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的擴(kuò)徑頂頭的拉拔式熱擴(kuò)管機(jī)的使用狀態(tài)示 意圖。如圖2所示，拉拔式熱擴(kuò)管機(jī)包括內(nèi)卡頭1、外卡頭2、坯料管3、擴(kuò)徑頂頭4、芯棒5 以及拉拔抓手6,其工作過程如下：將經(jīng)過加熱后的坯料管3的擴(kuò)口端固定在擴(kuò)管機(jī)的內(nèi)卡 頭1上并被外卡頭2夾緊，再將已經(jīng)安裝在芯棒5上的擴(kuò)徑頂頭4從內(nèi)卡頭1的一端插入， 芯棒5的另一端從坯料管3的另一端伸出，通過連接在芯棒5尾部的拉拔抓手6帶動芯棒 5從而使擴(kuò)徑頂頭4往后拉，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)徑。
[0030] 通常情況下，坯料管3需要經(jīng)過3?4個帶有直徑逐漸增大的擴(kuò)徑頂頭4的拉拔 式熱擴(kuò)管機(jī)組，經(jīng)過多道次的擴(kuò)管操作才能定徑。合理分配擴(kuò)徑道次及各道次的變形量對 壁厚精度有著顯著影響，由于第1?2道次變形量占總變形量的70%?80%，因此第1?2 道次擴(kuò)徑變形的均勻程度，將會直接影響成品鋼管的壁厚精度和壁厚均勻性。
[0031] 所以，根據(jù)本實(shí)用新型的擴(kuò)徑頂頭主要應(yīng)用于前1?2道次的拉拔式熱擴(kuò)管機(jī)組 上就可以取得顯著的效果。當(dāng)然上述實(shí)施并不限于此，亦可在擴(kuò)管過程全部道次的機(jī)組上 應(yīng)用根據(jù)本實(shí)用新型的擴(kuò)徑頂頭。
[0032] 下面，結(jié)合具體產(chǎn)品的規(guī)格參數(shù)來闡述本實(shí)用新型的實(shí)施效果。
[0033] 規(guī)格為# 508X22. 5mm的坯料管，采用安裝有根據(jù)本實(shí)用新型的擴(kuò)徑頂頭的拉拔 式熱擴(kuò)管機(jī)組，擴(kuò)制成規(guī)格為# 559X18. 7_的鋼管，每加熱一次的道次擴(kuò)徑率分配見表 1，鋼管擴(kuò)徑前的壁厚尺寸見表2,鋼管擴(kuò)徑后的壁厚尺寸見表3。
[0034] 表1:道次擴(kuò)徑率分配表
[0035]

【權(quán)利要求】
1. 一種拉拔式熱擴(kuò)管機(jī)的擴(kuò)徑頂頭，其特征在于，所述擴(kuò)徑頂頭包括擴(kuò)徑主體和變形 斜面，所述擴(kuò)徑主體為圓柱形，中間開有通孔，所述變形斜面為在擴(kuò)徑主體的一端加工的圓 錐面，其錐度為1:1. 4?1:1. 6,所述變形斜面的長度為70mm?80mm。
2. 如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)徑頂頭，其特征在于，所述變形斜面位于擴(kuò)徑主體的兩端。
3. 如權(quán)利要求2所述的擴(kuò)徑頂頭，其特征在于，位于擴(kuò)徑主體兩端的變形斜面的錐度 相等。
4. 如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)徑頂頭，其特征在于，所述變形斜面的末端為圓弧形狀。
5. 如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)徑頂頭，其特征在于，所述變形斜面與擴(kuò)徑主體連接的一端 為圓弧過渡。
6. 如權(quán)利要求4所述的擴(kuò)徑頂頭，其特征在于，所述變形斜面的末端的圓弧半徑為 10mmη
7. 如權(quán)利要求5所述的擴(kuò)徑頂頭，其特征在于，所述變形斜面與擴(kuò)徑主體連接的一端 的圓弧半徑為50mm。
8. 如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)徑頂頭，其特征在于，所述擴(kuò)徑主體與變形斜面一體成型。
【文檔編號】B21C1/22GK203862707SQ201320863920
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】張濤, 尹人潔, 童宗圣 申請人:攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司