一種穿孔機(jī)頂桿裝置及其穿孔的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種穿孔機(jī)頂桿裝置及其穿孔機(jī)，包括頂頭體和頂桿，頂頭體和頂桿相互連接而成，所述頂桿內(nèi)部具有輸氣通道，頂桿上設(shè)有至少一個(gè)與輸氣通道相連通的出氣孔道。本實(shí)用新型可以將氮?dú)饣蚨栊詺怏w輸送頂桿的輸氣通道中，然后氮?dú)饣蚨栊詺怏w從出氣孔道排出，在穿孔時(shí)，將氮?dú)饣蚨栊詺怏w輸送到穿孔過程中的頂桿或頂頭體與管坯之間，以保證斜軋穿孔時(shí)管坯中心所形成的中心撕裂空洞在遇到頂頭前不與空氣中的氧化性氣體接觸并發(fā)生表面氧化，降低中心撕裂空洞對毛管內(nèi)表面質(zhì)量的影響程度，從而提高斜軋穿孔后毛管的內(nèi)表面質(zhì)量。
【專利說明】一種穿孔機(jī)頂桿裝置及其穿孔機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及穿孔機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種穿孔機(jī)頂桿裝置及其穿孔機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]斜軋穿孔時(shí)，主要利用斜軋時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變特點(diǎn)，使管坯中心在遇到頂頭前先形成有利于穿孔的疏松現(xiàn)象，使遇到頂頭的變形抗力大大減小，頂頭乘虛而入，實(shí)現(xiàn)穿孔。但是如果穿孔機(jī)工藝參數(shù)不合理或原管坯存在著較嚴(yán)重的中心縮孔或裂紋時(shí)，有可能使中心組織在遇到頂頭前過度疏松，并發(fā)展為孔腔，即產(chǎn)生中心撕裂空洞，該空洞與空氣接觸后發(fā)生表面氧化，遇到頂頭后裂紋不能焊合，被壓成內(nèi)表面缺陷，成為廢品或次品。
[0003]本 申請人:于2013年申請一件實(shí)用新型專利，專利號為201320304886.X，名稱為穿孔機(jī)頂頭和穿孔機(jī)，該專利主要改進(jìn)在于穿孔機(jī)頂頭，即在穿孔機(jī)頂頭本體設(shè)有輸送通道，并在頂頭本體的反錐段設(shè)置有與輸送通道連通的出氣孔道，該穿孔機(jī)雖然可以解決撕裂空洞與空氣接觸后的氧化缺陷，但是由于頂頭本體內(nèi)部既設(shè)置有輸送通道，而且又設(shè)置有出氣孔道，這樣導(dǎo)致頂頭本體的結(jié)構(gòu)性能較差，長時(shí)間穿孔作業(yè)后，頂頭本體的輸送通道和出氣孔道輸送惰性氣體的能力或減弱，甚至起不到防氧化作用；由于頂頭本體直接與管坯接觸，其開孔處容易被鋼渣堵塞，同時(shí)在穿孔時(shí)，頂頭表面承受的應(yīng)力較大，故在穿孔機(jī)頂頭開孔后，會明顯降低頂頭的使用壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種穿孔機(jī)頂桿裝置，使得管坯的開孔工藝難度小，由于在穿孔機(jī)的頂桿上設(shè)有輸氣通道和出氣孔道，可以在穿孔時(shí)輸送氨氣或惰性氣體，可以有效防止撕裂空洞表面氧化缺陷，而且開孔過程中，出氣孔道不容易被鋼渣堵塞，頂桿和頂頭體的使用壽命得到了大幅度提高。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種穿孔機(jī)頂桿裝置，包括頂頭體和頂桿，頂頭體和頂桿相互連接而成，所述頂桿內(nèi)部具有輸送氮?dú)饣蚨栊詺怏w的輸氣通道，頂桿上設(shè)有至少一個(gè)與輸氣通道相連通的出氣孔道。
[0007]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述出氣孔道設(shè)置于靠近頂桿與頂頭體的連接位置處。
[0008]本實(shí)用新型優(yōu)選的出氣孔道設(shè)置結(jié)構(gòu)技術(shù)方案是:所述出氣孔道的數(shù)量為3至6個(gè)，并且所有的出氣孔道沿接近頂桿與頂頭體連接位置的周向均勻布置。
[0009]作為優(yōu)選，所述出氣孔道中心線與頂頭體中心線之間的夾角為30?60°。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述出氣孔道中心線與頂頭體中心線之間的夾角為45 ?50°。
[0011]本實(shí)用新型優(yōu)選的頂頭體和頂桿之間連接結(jié)構(gòu)技術(shù)方案是:所述頂頭體和頂桿之間安裝設(shè)有頂頭隔環(huán)。
[0012]作為優(yōu)選，所述頂頭體整體呈圓錐體形狀，頂桿整體呈圓柱體形狀，頂頭體與頂桿之間通過圓臺形狀的過渡段連接而成。
[0013]一種穿孔機(jī)，所述穿孔機(jī)包括穿孔機(jī)頂桿裝置。
[0014]一種無縫鋼管穿孔加工方法，包括管坯穿孔步驟，在所述管坯穿孔步驟中，采用穿孔機(jī)進(jìn)行穿孔，并向所述輸氣通道內(nèi)通入氮?dú)饣蚨栊詺怏w，以使穿孔時(shí)頂桿、頂頭體與管坯之間充滿氮?dú)饣蚨栊詺怏w；所述輸氣通道內(nèi)的壓強(qiáng)不小于6.5atm。
[0015]本實(shí)用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0016](I)本實(shí)用新型采取在頂桿上開孔的方法而將氮?dú)饣蚨栊詺怏w輸送到穿孔過程中的頂頭體與管坯之間，開孔的位置接近頂桿與頂頭連接處。使用時(shí)，將氮?dú)饣蚨栊詺怏w輸送頂桿的輸氣通道中，然后氮?dú)饣蚨栊詺怏w從出氣孔道排出，在穿孔時(shí)，將氮?dú)饣蚨栊詺怏w輸送到穿孔過程中的頂桿或頂頭體與管坯之間，以保證斜軋穿孔時(shí)管坯中心所形成的中心撕裂空洞在遇到頂頭前不與空氣中的氧化性氣體接觸并發(fā)生表面氧化，降低中心撕裂空洞對毛管內(nèi)表面質(zhì)量的影響程度，從而提高斜軋穿孔后毛管的內(nèi)表面質(zhì)量。
[0017](2)本實(shí)用新型具有設(shè)備改造的工藝難度較小、投資較少、生產(chǎn)成本較低、使用壽命較長的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中，附圖中的附圖標(biāo)記所對應(yīng)的名稱為:
[0020]I 一頂頭體,2 —頂桿，3 —輸氣通道，4 一出氣孔道,5 —頂頭隔環(huán)。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明:
[0022]實(shí)施例
[0023]如圖1所示，一種穿孔機(jī)頂桿裝置，包括頂頭體I和頂桿2，頂頭體I和頂桿2相互連接而成，頂桿2內(nèi)部具有輸送氮?dú)饣蚨栊詺怏w的輸氣通道3，頂桿2上設(shè)有至少一個(gè)與輸氣通道3相連通的出氣孔道4。
[0024]出氣孔道4設(shè)置于靠近頂桿2與頂頭體I的連接位置處，如圖1所示，本實(shí)施例的出氣孔道4的數(shù)量為3至6個(gè)，并且所有的出氣孔道4沿接近頂桿2與頂頭體I連接位置的周向均勻布置。
[0025]為了便于出氣孔道更好的排出氨氣或惰性氣體，以使得穿孔加工時(shí)更好地解決撕裂空洞與空氣接觸后的氧化缺陷，出氣孔道4中心線與頂頭體I中心線之間的夾角為30?60°。本實(shí)施優(yōu)選的出氣孔道4中心線與頂頭體I中心線之間的夾角為45?50°，在具體制造實(shí)施時(shí)，本實(shí)施例出氣孔道4中心線與頂頭體I中心線之間的夾角所選取的夾角為30。、45。、50。和 60°。
[0026]本實(shí)施例的頂頭體I和頂桿2之間安裝設(shè)有頂頭隔環(huán)5，該頂頭隔環(huán)5可以增強(qiáng)相互間連接的氣密性。
[0027]如圖1所示，本實(shí)施例的頂頭體I整體呈圓錐體形狀,頂桿2整體呈圓柱體形狀，頂頭體I與頂桿2之間通過圓臺形狀的過渡段連接而成。
[0028]一種穿孔機(jī)，穿孔機(jī)的改進(jìn)在于采用新的穿孔機(jī)頂桿裝置，其具體結(jié)構(gòu)為:穿孔機(jī)包括穿孔機(jī)頂桿裝置和其它部件，將本實(shí)用新型的穿孔機(jī)頂桿裝置安裝在穿孔機(jī)上就能得到新的穿孔機(jī)。
[0029]一種無縫鋼管穿孔加工方法，包括管坯穿孔步驟，在管坯穿孔步驟中，采用如權(quán)利要求8的穿孔機(jī)進(jìn)行穿孔，并向輸氣通道3內(nèi)通入氮?dú)饣蚨栊詺怏w，以使穿孔時(shí)頂桿2、頂頭體I與管坯之間充滿氮?dú)饣蚨栊詺怏w；輸氣通道3內(nèi)的壓強(qiáng)不小于6.5atm。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)的穿孔機(jī)頂桿裝置相比，本實(shí)用新型在接近頂桿與頂頭體的連接處設(shè)計(jì)了三個(gè)圓孔型的出氣孔道4，并在頂桿2的內(nèi)部設(shè)置了一條輸氣管道3，該輸氣管道3的出氣端與圓孔型的出氣孔道4連通，該輸氣管道3的進(jìn)氣端與氮?dú)饣蚨栊詺怏w的供應(yīng)裝置連通。
[0031]無縫鋼管生產(chǎn)過程中，在進(jìn)行斜軋穿孔時(shí)，除采用上述穿孔機(jī)頂桿裝置外，原斜軋穿孔機(jī)的其它設(shè)備及斜軋工藝參數(shù)均可以保持不變。在管坯的穿孔過程中，始終保持氮?dú)饣蚨栊詺怏w的輸送，氮?dú)饣蚨栊詺怏w可通過頂桿2內(nèi)部的輸氣管道3及在接近頂桿2與頂頭體I的連接處的三個(gè)圓孔型出氣孔道4輸送到穿孔過程中的頂頭體I或頂桿2與管坯之間，以保證斜軋穿孔時(shí)管坯中心可能形成的中心撕裂空洞在遇到頂頭體I前不與空氣中的氧化性氣體接觸并發(fā)生表面氧化。穿孔結(jié)束后，停止氮?dú)饣驓鍤獾榷栊詺怏w的輸送。
[0032]本實(shí)用新型在保持現(xiàn)有各類斜軋穿孔機(jī)的主體設(shè)備不變的前提下，通過改造原有的穿孔機(jī)頂桿裝置的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)將氮?dú)饣蚨栊詺怏w輸送到穿孔過程中的頂頭體與管坯之間，以保證斜軋穿孔時(shí)管坯中心所形成的中心撕裂空洞在遇到頂頭前不與空氣中的氧化性氣體接觸并發(fā)生表面氧化。根據(jù)內(nèi)表面缺陷的形成機(jī)理，如果中心撕裂空洞在遇到頂頭體前不與空氣中的氧化性氣體接觸并發(fā)生表面氧化，那么，該未發(fā)生表面氧化的中心撕裂空洞遇到頂頭體后，在頂頭體的碾軋壓力下，小的中心撕裂空洞可以被焊合，大的中心撕裂空洞可以被部分焊合而形成較小的內(nèi)表面缺陷，并通過后面的修磨工序可以得到內(nèi)表面質(zhì)量合格的產(chǎn)品，從而降低中心撕裂空洞對毛管內(nèi)表面質(zhì)量的影響程度，提高斜軋穿孔后毛管的內(nèi)表面質(zhì)量。采用本實(shí)用新型的裝置和方法后生產(chǎn)獲得的鋼管內(nèi)表面光滑、平整、無缺陷，外徑、壁厚滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0033]與目前所采用的在穿孔機(jī)頂頭開孔的類似工藝比較，在穿孔機(jī)頂桿上開孔的工藝具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢:1、開孔的工藝難度較小，制造成本較低；2、在穿孔時(shí)由于頂桿不與鋼坯直接接觸，頂桿開孔處不易被鋼渣堵塞；3、由于在穿孔時(shí)，頂頭表面承受的應(yīng)力較大，所以，在穿孔機(jī)頂頭開孔后，會明顯降低頂頭的使用壽命；而在穿孔機(jī)頂桿上開孔，對頂桿的使用壽命影響較小。因此采用穿孔機(jī)頂桿上開孔后，穿孔設(shè)備的生產(chǎn)成本將顯著下降。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種穿孔機(jī)頂桿裝置，包括頂頭體(I)和頂桿(2)，頂頭體(I)和頂桿(2)相互連接而成，其特征在于:所述頂桿(2)內(nèi)部具有輸送氮?dú)饣蚨栊詺怏w的輸氣通道(3)，頂桿(2)上設(shè)有至少一個(gè)與輸氣通道(3)相連通的出氣孔道(4)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種穿孔機(jī)頂桿裝置，其特征在于:所述出氣孔道(4)設(shè)置于靠近頂桿(2)與頂頭體(I)的連接位置處。
3.按照權(quán)利要求2所述的一種穿孔機(jī)頂桿裝置，其特征在于:所述出氣孔道(4)的數(shù)量為3至6個(gè)，并且所有的出氣孔道(4)沿接近頂桿(2)與頂頭體(I)連接位置的周向均勻布置。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種穿孔機(jī)頂桿裝置，其特征在于:所述出氣孔道(4)中心線與頂頭體(I)中心線之間的夾角為30?60°。
5.按照權(quán)利要求4所述的一種穿孔機(jī)頂桿裝置，其特征在于:所述出氣孔道(4)中心線與頂頭體(I)中心線之間的夾角為45?50°。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種穿孔機(jī)頂桿裝置，其特征在于:所述頂頭體(I)和頂桿(2)之間安裝設(shè)有頂頭隔環(huán)(5)。
7.按照權(quán)利要求6所述的一種穿孔機(jī)頂桿裝置，其特征在于:所述頂頭體(I)整體呈圓錐體形狀，頂桿(2)整體呈圓柱體形狀，頂頭體(I)與頂桿(2)之間通過圓臺形狀的過渡段連接而成。
8.一種穿孔機(jī)，其特征在于:所述穿孔機(jī)包括如權(quán)利要求1?7任一項(xiàng)所述的穿孔機(jī)頂桿裝置。
【文檔編號】B21B25/00GK204018368SQ201420433046
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】陳雨, 李寧, 郭元蓉, 吳紅, 廖文華 申請人:攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司