[发明专利]改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具

说明书

技术领域

本发明涉及钢管加工设备技术领域，具体是一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具。

背景技术

冷拔工艺避免了金属的切削加工，使材料利用率大幅度提升。如中国专利公布的“具有两次变径和两次定形功能的钢管冷拔模具”，专利号：201210095216.1，冷拔过程中使用的模具一般包括内模和外模，如图1所示；冷拔效率也比车床机加工方式要提高数十倍，正是由于冷拔的高效节材，油缸生产时大量采用冷拔钢管。

国内冷拔用热轧钢管坯料一般选择单机架轧管机组或连轧管机组生产的钢管：

对于单机架轧管机：在生产过程中，通过三个旋转的带斜角的轧辊，带动钢管边旋转前进边减小壁厚，由于此时钢管与孔内芯棒都在螺旋运动，沿钢管轴向便产生了壁厚差值，该差值呈螺纹状前进，这就是内孔螺旋的产生机理，如图2所示，该螺旋的特征是钢管每个横截面的上部与下部壁厚值都呈正弦曲线变化，而且不对称，所有截面的中心线沿钢管轴向呈螺旋状；此类钢管在冷拔以及后续的内孔刮削加工中，由于冷拔模具及刮削刀具都是在钢管轴线上下浮动的，所以此内孔螺旋无法通过冷拔和刮削加工消除，使用该冷拔管制造的液压油缸在运动过程中便会产生油缸活塞杆的抖动与爬行现象；

对于连轧管机组：在减壁生产时钢管是不旋转的，直接沿轴向前进，所以钢管没有内孔螺旋缺陷，可以满足冷拔需要，可是连轧管机组需要一个订货批量100吨以上。由于冷拔生产都是小批量，多批次，一般一次订货5~10吨，不可能达到几百吨，所以，在订货时候一般只能够选择单机架轧管机组生产的钢管。

为了解决钢管内孔螺旋的问题，现有技术中一般是：

（1）通过内孔金属切削加工，用机加工方式把内孔螺旋缺陷车削加工掉，可是，切削加工余量大，金属成材率只有60%左右，有近40%的钢管材料被切削成为铁削，浪费了原材料；

（2）冷拔工艺金属成材率可以达到90%以上，但是，冷拔加工方式由于冷拔内模会在钢管内孔浮动，每个横截面的钢管壁厚差值无法达到均匀化，故此无法消除钢管内孔螺旋，只能够通过后续增加一次珩磨工序进行钢管内孔修复。珩磨方法不仅增加了加工费用、时间、影响交货，而且如果原钢管有严重的内孔螺旋缺陷还无法修复，只能够报废处理。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，本发明在冷拔的过程中改善钢管内孔螺旋，从而省去后续的加工程序。

本发明通过以下技术方案实现：一种改善钢管内孔螺旋缺陷的冷拔模具，包括内模和外模；所述内模的外圆面上依次设有第一锥面变径带、第一圆柱定径带、第二锥面变径带和第二圆柱定径带；所述第一圆柱定径带上开有多个沿第一圆柱定径带中心均布的导流槽；所述导流槽的两端分别与第一锥面变径带、第二锥面变径带连通。

优选的：所述导流槽两侧与第二圆柱定径带的圆柱面之间圆角过渡。

优选的：所述导流槽共有10个。

优选的：所述外模有一个圆柱形的通孔，外模通孔一端呈锥形面。

普通冷拔模具只能够使钢管在每一个截面的壁厚减薄，沿钢管轴向的壁厚差值的无法消除，钢管每一个截面的圆心依然螺旋一样上上下下的变化，无法改变，螺旋现象一直存在，所以，普通冷拔模具无法改变钢管的螺旋现象。

本发明的冷拔模具在冷拔过程中，钢管经过内模的第一圆柱定径带时，会强迫金属流向导流槽底部方向，钢管便产生了圆周方向的流动，原来轴向的壁厚的壁厚差值就被均匀化了。当钢管冷拔到第二圆柱定径带时，导流槽底的金属再次压平，金属在圆周方向进行了二次流动，便使钢管的内孔螺旋现象减轻甚至彻底消失。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：冷拔时，内模强制钢管内孔金属在横截面产生周向流动，改善钢管的内孔金属分布，彻底消除钢管内孔螺旋缺陷。

附图说明

图1是背景技术中所涉及一种冷拔模具；

图2是钢管内孔螺旋结构示意图；

图3是本发明结构示意图；

图4是内模的左视图；

图5是图4中A-A向视图。

图中：1、内模；1-1、第一锥面变径带；1-2、第一圆柱定径带；1-3、第二锥面变径带；1-4、第二圆柱定径带；1-5、导流槽；2、外模。

具体实施方式

以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。