本發(fā)明屬于異形鋼管加工制造裝置領(lǐng)域，具體涉及一種高精度、高強(qiáng)度異形D型管的冷拔成型模具，具體涉及金屬及非金屬材料先進(jìn)制備、加工成型技術(shù)。

背景技術(shù)：

隨著工程機(jī)械、石油井下工具等行業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量及特殊形狀提出更高更具體的要求，傳統(tǒng)的彎曲焊接成形的異形管不論在性能、尺寸精度及生產(chǎn)率方面均不能滿足現(xiàn)行產(chǎn)品的要求。

尤其是石油井下工具，其使用條件比較惡劣，而且地形條件比較復(fù)雜，就需要在井下所使用的管道具有很好的抗彎、抗扭能力，而且其形狀還需要能夠適應(yīng)復(fù)雜形狀的零部件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高精度、高強(qiáng)度異形D型管的冷拔成型模具，通過采用此模具再輔助冷拔工藝，能夠加工生產(chǎn)出異形D型管，進(jìn)而解決石油井下工具及工程機(jī)械上各類特殊形狀或特殊性能的鋼管?？梢院喕瘡?fù)雜機(jī)械加工，大大減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)約鋼材，且由于加工硬化而使成品管金屬的強(qiáng)度大為提高。

為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)特征，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：高精度、高強(qiáng)度異形D型管的冷拔成型模具，它包括外模和內(nèi)膜；

所述外模包括外模體，所述外模體采用軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其整體外形結(jié)構(gòu)為圓柱體，在其中心加工有成型模腔；

所述成型模腔中穿過其對(duì)稱軸并與其平行的截面內(nèi)輪廓上加工有第一圓弧進(jìn)口段，所述第一圓弧進(jìn)口段與第一圓弧過渡段過渡相連，所述第一圓弧過渡段的另一端與第一平直段過渡相連；

所述成型模腔中與其對(duì)稱軸所在平面相垂直的截面內(nèi)輪廓上加工有第二圓弧進(jìn)口段，所述第二圓弧進(jìn)口段另一端與第三圓弧進(jìn)口段過渡相連，所述第三圓弧進(jìn)口段另一端與第二平直段過渡相連。

所述內(nèi)膜包括內(nèi)模體，所述內(nèi)模體采用軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)模體的中心加工有通孔，在內(nèi)模體上穿過其對(duì)稱軸并與其平行的截面外輪廓上上加工有頭部過渡圓角，所述頭部過渡圓角另一端與第三平直段過渡相連，所述第三平直段通過過渡圓弧與第四平直段過渡相連；

所述內(nèi)模體上與其對(duì)稱軸所在平面相垂直的截面外輪廓上加工有第五平直段，所述第五平直段通過圓弧與第六平直段過渡相連，所述第六平直段通過圓弧與第七平直段過渡相連。

所述外模的第一平直段、第一圓弧過渡段和第一圓弧進(jìn)口段沿其軸心線方向的投影長度之比為1：1.25：1；所述第二平直段、第三圓弧進(jìn)口段和第二圓弧進(jìn)口段沿其軸心線方向的投影長度之比為1：1.25：1。

所述內(nèi)膜的第三平直段和第四平直段沿其軸心線方向的投影長度之比為1：2；所述第五平直段、第六平直段和第七平直段沿其軸心線方向的投影長度之比為1：1：1.15。

本發(fā)明有如下有益效果：

1、通過采用上述的模具生產(chǎn)加工的異形D型管，提高了鋼管的質(zhì)量，而且生產(chǎn)效率高，成本低，特別是抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、表面粗糙度及尺寸精度較彎曲焊接成型的產(chǎn)品都有明顯提高，冷拔異形無縫鋼管廣泛用于各種結(jié)構(gòu)件、工具和機(jī)械零部件，和無縫圓管相比，異形冷拔管一般都有較大的慣性矩和截面模數(shù)，有較大的抗彎抗扭能力，可以大大減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)約鋼材。

2、而且此異形冷拔管主要用于石油井下工具及工程機(jī)械上各類特殊形狀或者特殊性能的鋼管?？梢院喕瘡?fù)雜機(jī)械加工，大大減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)約鋼材，且由于加工硬化而使成品管金屬的強(qiáng)度大為提高。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的D型外模主視圖。

圖2是本發(fā)明的圖1中D型外模I-I截面圖。

圖3是本發(fā)明的圖1中D型外模II-II截面圖。

圖4是本發(fā)明的D型內(nèi)模主視圖。

圖5是本發(fā)明的圖4中D型內(nèi)模A-A截面圖。

圖6是本發(fā)明的圖4中D型內(nèi)模B-B截面圖。

圖7是本發(fā)明的異形D型管整體結(jié)構(gòu)圖。

圖中：外模1、內(nèi)膜2；

外模體101、第三圓弧進(jìn)口段102、第二圓弧進(jìn)口段103、第一平直段104、第一圓弧過渡段105、第一圓弧進(jìn)口段106、第二平直段107；

內(nèi)模體201、第六平直段202、第五平直段203、通孔204、第四平直段205、第三平直段206、頭部過渡圓角207、第七平直段208。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1：

如圖1-7所示，高精度、高強(qiáng)度異形D型管的冷拔成型模具，它包括外模1和內(nèi)膜2；

進(jìn)一步的，所述外模1包括外模體101，所述外模體101采用軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其整體外形結(jié)構(gòu)為圓柱體，在其中心加工有成型模腔；

進(jìn)一步的，所述成型模腔中穿過其對(duì)稱軸并與其平行的截面內(nèi)輪廓上加工有第一圓弧進(jìn)口段106，所述第一圓弧進(jìn)口段106與第一圓弧過渡段105過渡相連，所述第一圓弧過渡段105的另一端與第一平直段104過渡相連；

進(jìn)一步的，所述成型模腔中與其對(duì)稱軸所在平面相垂直的截面內(nèi)輪廓上加工有第二圓弧進(jìn)口段103，所述第二圓弧進(jìn)口段103另一端與第三圓弧進(jìn)口段102過渡相連，所述第三圓弧進(jìn)口段102另一端與第二平直段107過渡相連。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)膜2包括內(nèi)模體201，所述內(nèi)模體201采用軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)模體201的中心加工有通孔204，在內(nèi)模體201上穿過其對(duì)稱軸并與其平行的截面外輪廓上上加工有頭部過渡圓角207，所述頭部過渡圓角207另一端與第三平直段206過渡相連，所述第三平直段206通過過渡圓弧與第四平直段205過渡相連；

進(jìn)一步的，所述內(nèi)模體201上與其對(duì)稱軸所在平面相垂直的截面外輪廓上加工有第五平直段203，所述第五平直段203通過圓弧與第六平直段202過渡相連，所述第六平直段202通過圓弧與第七平直段208過渡相連。

進(jìn)一步的，所述外模1的第一平直段104、第一圓弧過渡段105和第一圓弧進(jìn)口段106沿其軸心線方向的投影長度之比為1：1.25：1；所述第二平直段107、第三圓弧進(jìn)口段102和第二圓弧進(jìn)口段103沿其軸心線方向的投影長度之比為1：1.25：1。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)膜2的第三平直段206和第四平直段205沿其軸心線方向的投影長度之比為1：2；所述第五平直段203、第六平直段202和第七平直段208沿其軸心線方向的投影長度之比為1：1：1.15。

實(shí)施例2：

如圖7：原材料選擇馬氏體不銹鋼13Cr，外徑159mm，壁厚10.5mm，長度6300mm的熱軋鋼管，對(duì)其進(jìn)行調(diào)制處理后經(jīng)過表面處理，即依次經(jīng)過酸洗、磷化、潤滑層，通過內(nèi)、外模具冷拔成型可以得到長180mm，寬104mm，壁厚10mm，形狀類似D型的鋼管，此鋼管具有較高的尺寸精度和力學(xué)性能指標(biāo)。而且有較大的慣性矩和截面模數(shù)，有較大的抗彎抗扭能力。

上述實(shí)施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。