[发明专利]高精度、高强度异形D型管的冷拔成型模具

说明书

本发明公开了高精度、高强度异形D型管的冷拔成型模具，它包括外模和内膜；所述外模包括外模体，所述外模体采用轴对称结构，其整体外形结构为圆柱体，在其中心加工有成型模腔；所述成型模腔中穿过其对称轴并与其平行的截面内轮廓上加工有第一圆弧进口段，所述第一圆弧进口段与第一圆弧过渡段过渡相连，所述第一圆弧过渡段的另一端与第一平直段过渡相连。通过采用此模具再辅助冷拔工艺，能够加工生产出异形D型管，进而解决石油井下工具及工程机械上各类特殊形状或特殊性能的钢管。可以简化复杂机械加工，大大减轻结构重量，节约钢材，且由于加工硬化而使成品管金属的强度大为提高。

技术领域

本发明属于异形钢管加工制造装置领域，具体涉及一种高精度、高强度异形D型管的冷拔成型模具，具体涉及金属及非金属材料先进制备、加工成型技术。

背景技术

随着工程机械、石油井下工具等行业对产品质量及特殊形状提出更高更具体的要求，传统的弯曲焊接成形的异形管不论在性能、尺寸精度及生产率方面均不能满足现行产品的要求。

尤其是石油井下工具，其使用条件比较恶劣，而且地形条件比较复杂，就需要在井下所使用的管道具有很好的抗弯、抗扭能力，而且其形状还需要能够适应复杂形状的零部件。

发明内容

本发明的目的是提供一种高精度、高强度异形D型管的冷拔成型模具，通过采用此模具再辅助冷拔工艺，能够加工生产出异形D型管，进而解决石油井下工具及工程机械上各类特殊形状或特殊性能的钢管。可以简化复杂机械加工，大大减轻结构重量，节约钢材，且由于加工硬化而使成品管金属的强度大为提高。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：高精度、高强度异形D型管的冷拔成型模具，它包括外模和内膜；

所述外模包括外模体，所述外模体采用轴对称结构，其整体外形结构为圆柱体，在其中心加工有成型模腔；

所述成型模腔中穿过其对称轴并与其平行的截面内轮廓上加工有第一圆弧进口段，所述第一圆弧进口段与第一圆弧过渡段过渡相连，所述第一圆弧过渡段的另一端与第一平直段过渡相连；

所述成型模腔中与其对称轴所在平面相垂直的截面内轮廓上加工有第二圆弧进口段，所述第二圆弧进口段另一端与第三圆弧进口段过渡相连，所述第三圆弧进口段另一端与第二平直段过渡相连。

所述内膜包括内模体，所述内模体采用轴对称结构，所述内模体的中心加工有通孔，在内模体上穿过其对称轴并与其平行的截面外轮廓上上加工有头部过渡圆角，所述头部过渡圆角另一端与第三平直段过渡相连，所述第三平直段通过过渡圆弧与第四平直段过渡相连；

所述内模体上与其对称轴所在平面相垂直的截面外轮廓上加工有第五平直段，所述第五平直段通过圆弧与第六平直段过渡相连，所述第六平直段通过圆弧与第七平直段过渡相连。

所述外模的第一平直段、第一圆弧过渡段和第一圆弧进口段沿其轴心线方向的投影长度之比为1：1.25：1；所述第二平直段、第三圆弧进口段和第二圆弧进口段沿其轴心线方向的投影长度之比为1：1.25：1。

所述内膜的第三平直段和第四平直段沿其轴心线方向的投影长度之比为1：2；所述第五平直段、第六平直段和第七平直段沿其轴心线方向的投影长度之比为1：1：1.15。

本发明有如下有益效果：

1、通过采用上述的模具生产加工的异形D型管，提高了钢管的质量，而且生产效率高，成本低，特别是抗拉强度、屈服强度、表面粗糙度及尺寸精度较弯曲焊接成型的产品都有明显提高，冷拔异形无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件，和无缝圆管相比，异形冷拔管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。