用于制造無縫方形鋼管的模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于制造無縫方形鋼管的模具，它包括用于安裝在冷拔設(shè)備上的模具本體（1），所述的模具本體（1）內(nèi)設(shè)有成型通道（3），所述的成型通道（3）設(shè)有進(jìn)口（5）和出口（4），所述的成型通道（3）靠近進(jìn)口（5）的一端設(shè)有用于使圓管插入的進(jìn)料孔（7），靠近出口（4）的一端設(shè)有出料孔（2），所述的成型通道（3）內(nèi)設(shè)有四個(gè)螺旋形通道，所述的成型通道（3）的進(jìn)口（5）和出口（4）的橫截面均為方形，所述的成型通道（3）為螺旋形通道，本發(fā)明提供一種能生產(chǎn)無縫方形鋼管使得性能比以前冷拔無縫方形鋼管好無須填充混凝土且成本低、使用方便的用于制造無縫方形鋼管的模具。
【專利說明】用于制造無縫方形鋼管的模具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種方形鋼管成型工業(yè)裝置，尤其是涉及一種用于制造無縫方形鋼管的模具。
【背景技術(shù)】
[0002]無縫鋼管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的長條鋼材。由于無縫鋼管具有中空截面而被大量用作流體的管道，無縫鋼管與實(shí)心鋼材相比，在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時(shí)，重量較輕，是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材，廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件，如石油鉆桿、汽車傳動(dòng)軸、體育器材支撐架、建筑施工中用的鋼腳手架等。無縫鋼管按斷面形狀可分為有圓形、方形、三角形等形狀，在空間結(jié)構(gòu)中，大量使用方形鋼管作為結(jié)構(gòu)桿件，特別是建筑行業(yè)中，大口徑方形鋼管使用越來越廣泛，比如地質(zhì)勘探螺桿鉆具，國家標(biāo)志性建筑，大型廣告牌支架，五金制造，國防導(dǎo)彈發(fā)射架和衛(wèi)星發(fā)射架等各種支架和發(fā)射架的制造，對(duì)方形鋼管性能的要求也越來越高，據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，普通的冷拔無縫方形鋼管性能低如抗扭強(qiáng)度低、拉伸強(qiáng)度低，必須在方形鋼管內(nèi)填充混凝土，這樣成本很高、使用不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服以上現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能生產(chǎn)無縫方形鋼管使得性能比以前冷拔無縫方形鋼管好無須填充混凝土且成本低、使用方便的用于制造無縫方形鋼管的模具。
[0004]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種用于制造無縫方形鋼管的模具，它包括用于安裝在冷拔設(shè)備上的模具本體，所述的模具本體內(nèi)設(shè)有成型通道，所述的成型通道設(shè)有進(jìn)口和出口，所述的成型通道靠近進(jìn)口的一端設(shè)有用于使圓管插入的進(jìn)料孔，靠近出口的一端設(shè)有出料孔，所述的進(jìn)料孔和出料孔均與成型通道連通且軸線位于同一直線上，所述的成型通道內(nèi)設(shè)有四個(gè)螺旋形通道，所述的成型通道的進(jìn)口和出口的橫截面均為方形，所述的成型通道為螺旋形通道，所述的成型通道的長度為15?30毫米，所述的成型通道的螺旋線從進(jìn)口到出口旋轉(zhuǎn)的角度為11.75°?25.31°，所述的進(jìn)口橫截面的尺寸與之相對(duì)應(yīng)的出口橫截面尺寸比為1.00151.0216:1，所述的進(jìn)料孔的周長大于或等于出口橫截面的周長，所述的進(jìn)料孔的直徑大于進(jìn)口橫截面對(duì)角線的尺寸，進(jìn)料孔為圓孔，所述的螺旋形通道也就是指在成型通道內(nèi)壁設(shè)有五條螺旋形凹槽。
[0005]采用以上結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):用此模具冷拔生產(chǎn)出來的無縫方形鋼管，通過對(duì)圓管精拉、拔、延伸一次加工完成，鋼管圓周表面有四條螺旋線，通過對(duì)螺旋角度的控制、成型通道長度的限制以及進(jìn)口橫斜面的尺寸與之相對(duì)應(yīng)的出口橫截面尺寸比，同樣的尺寸情況下通過對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，生產(chǎn)出來的無縫方形鋼管性能好，拉伸強(qiáng)度、抗扭強(qiáng)度以及表面硬度都比普通的無縫方形鋼管要好，當(dāng)作為建筑行業(yè)和國防中，無須在無縫方形鋼管內(nèi)填充混凝土，成本低，使用方便。
[0006]作為優(yōu)選，所述的出料孔為圓臺(tái)狀的孔，所述的出料孔的直徑從模具本體表面到靠近出口的一端是由大到小逐漸遞減的，出料孔為圓臺(tái)狀的孔目的是保證出來的產(chǎn)品是管材。
[0007]作為優(yōu)選，所述的出料孔靠近出口的一端設(shè)有內(nèi)接于出料孔底圓的方形孔，所述的方形孔與出口橫截面是比例放大關(guān)系，所述的方形孔與出口之間斜坡連接，產(chǎn)品從出口出來會(huì)對(duì)模具內(nèi)壁有擠壓，產(chǎn)品對(duì)方形孔的擠壓力均勻這樣既不會(huì)擠傷成型通道的螺旋表面又不會(huì)因?yàn)閷?duì)模具內(nèi)壁的擠壓力不均勻而變形。
[0008]作為優(yōu)選，所述的進(jìn)料孔遠(yuǎn)離成型通道的一端設(shè)有用于固定在冷拔設(shè)備上的臺(tái)階孔，所述的臺(tái)階孔與成型通道的軸線位于同一直線上，方便固定模具，使生產(chǎn)更穩(wěn)定。
[0009]作為優(yōu)選，所述的進(jìn)料孔為一個(gè)與進(jìn)口斜坡連接的圓孔，進(jìn)料孔起變形緩沖作用，使圓管變形變化不會(huì)太快，影響生產(chǎn)質(zhì)量，結(jié)構(gòu)簡單，能滿足原材料圓管變形為方形管的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明用于制造無縫方形鋼管的模具的立體示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明用于制造無縫方形鋼管的模具的主視圖。
[0012]圖3是本發(fā)明用于制造無縫方形鋼管的模具的后視圖。
[0013]圖4是沿圖3的A-A方向剖圖。
[0014]圖5是本發(fā)明用于制造無縫方形鋼管的模具的產(chǎn)品立體示意圖。
[0015]其中，1、模具本體，2、出料孔，3、成型通道，4、出口，5、進(jìn)口，6、方形孔，7、進(jìn)料孔，
8、臺(tái)階孔。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]如圖所示，本發(fā)明提供一種用于制造無縫方形鋼管的模具，它包括用于安裝在冷拔設(shè)備上的模具本體1，所述的模具本體I內(nèi)設(shè)有成型通道3，所述的成型通道3設(shè)有進(jìn)口 5和出口 4，所述的成型通道3靠近進(jìn)口 5的一端設(shè)有用于使圓管插入的進(jìn)料孔7，靠近出口4的一端設(shè)有出料孔2，所述的進(jìn)料孔7和出料孔2均與成型通道3連通且軸線位于同一直線上，所述的成型通道3內(nèi)設(shè)有四個(gè)螺旋形通道，所述的成型通道3的進(jìn)口 5和出口 4的橫截面均為方形，所述的成型通道3為螺旋形通道，所述的成型通道3的長度為15?30毫米，所述的成型通道3的螺旋線從進(jìn)口 5到出口 4旋轉(zhuǎn)的角度為11.75°?25.31°，所述的進(jìn)口 5橫截面的尺寸與之相對(duì)應(yīng)的出口 4橫截面尺寸比為1.0015?1.0216:1，所述的進(jìn)料孔7的周長大于或等于出口 4橫截面的周長，所述的進(jìn)料孔7的直徑大于進(jìn)口 5橫截面對(duì)角線的尺寸，所述的出料孔2為圓臺(tái)狀的孔，所述的出料孔2的直徑從模具本體I表面到靠近出口 4的一端是由大到小逐漸遞減的，所述的出料孔2靠近出口 4的一端設(shè)有內(nèi)接于出料孔2底圓的方形孔6，所述的方形孔6與出口 4橫截面是比例放大關(guān)系，所述的方形孔6與出口 4之間斜坡連接，所述的進(jìn)料孔7遠(yuǎn)離成型通道3的一端設(shè)有用于固定在冷拔設(shè)備上的臺(tái)階孔8，所述的臺(tái)階孔8與成型通道3的軸線位于同一直線上，所述的進(jìn)料孔7為一個(gè)與進(jìn)口 5斜坡連接的圓孔，所述的成型通道3的長度可以是16.3,20.7,28.8毫米，所述的成型通道3的螺旋線從進(jìn)口 5到出口 4旋轉(zhuǎn)的角度可以是12°、18.6°、24°，所述的進(jìn)口 4橫斜面的尺寸與之相對(duì)應(yīng)的出口 5橫截面尺寸比可以是1.002:1、1.0075:1、1.02:1。
[0018]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):用此模具冷拔生產(chǎn)出來的無縫方形鋼管，通過對(duì)圓管精拉、拔、延伸一次加工完成，鋼管圓周表面有四條螺旋線，通過對(duì)螺旋角度的控制、成型通道長度的限制以及進(jìn)口橫斜面的尺寸與之相對(duì)應(yīng)的出口橫截面尺寸比，同樣的尺寸情況下通過對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，生產(chǎn)出來的無縫方形鋼管性能好，拉伸強(qiáng)度、抗扭強(qiáng)度以及表面硬度都比普通的無縫方形鋼管要好，當(dāng)作為建筑行業(yè)和國防中，無須在無縫方形鋼管內(nèi)填充混凝土，成本低，使用方便。
[0019]具體來說，所述的出料孔2為圓臺(tái)狀的孔，所述的出料孔2的直徑從模具本體I表面到靠近出口 4的一端是由大到小逐漸遞減的，出料孔2為圓臺(tái)狀的孔目的是保證出來的產(chǎn)品是管材；所述的出料孔2靠近出口 4的一端設(shè)有內(nèi)接于出料孔2底圓的方形孔6，所述的方形孔6與出口 4橫截面是比例放大關(guān)系，所述的方形孔6與出口 4之間斜坡連接，產(chǎn)品從出口出來會(huì)對(duì)模具內(nèi)壁有擠壓，產(chǎn)品對(duì)方形孔6的擠壓力均勻這樣既不會(huì)擠傷成型通道的螺旋表面又不會(huì)因?yàn)閷?duì)模具內(nèi)壁的擠壓力不均勻而變形；所述的進(jìn)料孔7遠(yuǎn)離成型通道3的一端設(shè)有用于固定在冷拔設(shè)備上的臺(tái)階孔8，所述的臺(tái)階孔8與成型通道3的軸線位于同一直線上，方便固定模具，使生產(chǎn)更穩(wěn)定；所述的進(jìn)料孔7為一個(gè)與進(jìn)口 5斜坡連接的圓孔7，進(jìn)料孔7起變形緩沖作用，使圓管變形變化不會(huì)太快，影響生產(chǎn)質(zhì)量，結(jié)構(gòu)簡單，能滿足原材料圓管變形為方形管的要求。
[0020]具體來說，此模具固定在冷拔設(shè)備上面生產(chǎn)的，也就是國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)網(wǎng)站上公開的用于生產(chǎn)螺桿轉(zhuǎn)子的設(shè)備，申請(qǐng)?zhí)枮?011101857723，生產(chǎn)的時(shí)候，把此模具固定在設(shè)備上，模具周向限位于轉(zhuǎn)動(dòng)管內(nèi)，而轉(zhuǎn)動(dòng)管轉(zhuǎn)動(dòng)配合在模具座內(nèi)，首先，將原材料圓管一端敲得細(xì)一點(diǎn)，將該端穿過此模具，牽拉裝置上的卡鉗將夾住圓管，然后牽引圓管做平移運(yùn)動(dòng)，由于模具和轉(zhuǎn)動(dòng)管軸向限位，轉(zhuǎn)動(dòng)管帶動(dòng)模具轉(zhuǎn)動(dòng)，由于模具在工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，圓管工作時(shí)只移動(dòng)不轉(zhuǎn)動(dòng)自然而然圓管就變成了橫截面為方形鋼管且方形鋼管外表面會(huì)形成一定的螺旋通道，因此，工作時(shí)，模具轉(zhuǎn)動(dòng)，圓管穿過模具平動(dòng)，兩者結(jié)合，圓管就變成了外表面有螺旋形通道的無縫方形鋼管。其實(shí)，在成型通道3內(nèi)，前面部分其實(shí)只是圓管變形過渡，成型通道3最后3毫米的那段才是產(chǎn)品的成形尺寸，也就是最后定型，上述設(shè)備中的零部件均可在國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)網(wǎng)上可以找到。
[0021]下面是用此模具生產(chǎn)出來的產(chǎn)品與普通的無縫方形鋼管性能參數(shù)對(duì)比，成型通道的長度為20.7mm,所述的成型通道3的螺旋線從進(jìn)口 5到出口 4旋轉(zhuǎn)的角度為18.6°，所述的進(jìn)口 5橫斜面的尺寸與之相對(duì)應(yīng)的出口 4橫截面尺寸比為1.0075:1。
[0022]原材料為圓管直徑250mm厚度5mm做出來的產(chǎn)品與普通無縫方形鋼管參數(shù)對(duì)比
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造無縫方形鋼管的模具，其特征在于:它包括用于安裝在冷拔設(shè)備上的模具本體(1)，所述的模具本體(1)內(nèi)設(shè)有成型通道(3)，所述的成型通道(3)設(shè)有進(jìn)口(5)和出口(4)，所述的成型通道(3)靠近進(jìn)口(5)的一端設(shè)有用于使圓管插入的進(jìn)料孔(7)，靠近出口(4)的一端設(shè)有出料孔(2)，所述的進(jìn)料孔(7)和出料孔(2)均與成型通道(3)連通且軸線位于同一直線上，所述的成型通道(3)內(nèi)設(shè)有四個(gè)螺旋形通道，所述的成型通道(3)的進(jìn)口(5)和出口(4)的橫截面均為方形，所述的成型通道(3)為螺旋形通道，所述的成型通道(3)的長度為15~30毫米，所述的成型通道(3)的螺旋線從進(jìn)口(5)到出口(4)旋轉(zhuǎn)的角度為11.75°~25.31°，所述的進(jìn)口(5)橫截面的尺寸與之相對(duì)應(yīng)的出口(4)橫截面尺寸比為1.0015^1.0216:1，所述的進(jìn)料孔(7)的周長大于或等于出口(4)橫截面的周長，所述的進(jìn)料孔(7)的直徑大于進(jìn)口(5)橫截面對(duì)角線的尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造無縫方形鋼管的模具，其特征在于:所述的出料孔(2)為圓臺(tái)狀的孔，所述的出料孔(2)的直徑從模具本體(1)表面到靠近出口(4)的一端是由大到小逐漸遞減的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制造無縫方形鋼管的模具，其特征在于:所述的出料孔(2)靠近出口(4)的一端設(shè)有內(nèi)接于出料孔(2)底圓的方形孔(6)，所述的方形孔(6)與出口(4)橫截面是比例放大關(guān)系，所述的方形孔(6)與出口(4)之間斜坡連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造無縫方形鋼管的模具，其特征在于:所述的進(jìn)料孔(7)遠(yuǎn)離成型通道(3)的一端設(shè)有用于固定在冷拔設(shè)備上的臺(tái)階孔(8)，所述的臺(tái)階孔(8)與成型通道(3)的軸線位于同一直線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造無縫方形鋼管的模具，其特征在于:所述的進(jìn)料孔(7)為一個(gè)與進(jìn)口(5)斜坡連接的圓孔。
【文檔編號(hào)】B21C3/04GK103920732SQ201410138100
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】徐德良 申請(qǐng)人:寧波德藝鋼管制造有限公司