专利名称：一种管材收口方法
技术领域：
本发明涉及一种管材收口方法，可对各种型号的管材工件进行高效收口的方法，属于材料成型技术领域。
背景技术：
随着科学技术和工业化生产的不断发展，在航空器制造、工程机械、动力机械、农牧机械、石油化工、轻工及交通运输等工业部门中，已广泛采用管材制造零件。我国2003年管材出口额为12. 0亿美元，2004年为12. 2亿美元，2005年为41. 3亿美元，2006年为76. 4亿美元，2007年为116. 7亿美元。其中2007年出口管材中71. 4%为钢管，8. 9%为塑料管，
3.7%为铜管，3. 5%为铝管，12. 5%为其他管材。管材在使用过程中都涉及到管材两端的收口问题。市场上采用的收口方式大都为采用螺帽封口，用旋锻法，用旋压法等等。采用螺帽封口法往往会给管材带入异种金属，造成管材在服役过程中产生电化学腐蚀，从而降低管材的使用寿命；用旋锻法收口时，收口处不能圆滑过渡，收口效率比较低，难以满足工业化生产的需求；旋压法收口是需要同时利用挤压和加热的原理，用旋压法收口时，针对强度较高的金属时，需对强度较高的管材工件进行加热，能耗较大，针对强度较低的管材(如铝系管材)收口时会对管材的造成变形，对管材质量造成损害。且目前的收口方法都不能连续化进行，即在同一根较长的管材上收口，每完成一次收口都需要将管材截断，才能对下一段产品进行收口。本方法及设备，可以根据管材截面积的大小，灵活设计轧辊的大小，也可以根据管材需要的收口效果，灵活设计轧辊的形状，可以根据管材的硬度以及变形的难易度，确定轧辊的材料以及热处理工艺，更换轧辊方便。可对无限长管材进行定距离收口，减少了掉转管材工件的时间，以大大提高了收口的效率。因此具有重要的社会效益和经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管材收口的方法，可对各种管材工件进行收口，降低收口的难度，提高收口效率。本发明的技术方案是如图I所示，采用三个轧辊I分别与管材2相切并进行相对转动，相对转动的同时三个轧辊I沿管材2截面的半径方向向管材中心轴3移动，每个轧辊I与管材2产生一定的压下量，最终得到收口密封后的管材。所述三个轧辊I的直径相同。所述管材2的外部截面为圆形。所述三个轧辊I的位置关系是每个轧辊I的中心轴相互平行、截面圆心为等边三角形的三个顶点，等边三角形的中心与管材中心轴3重合。所述三个轧辊I与管材2的相对转动方式可以有三种三个轧辊I自转，管材2不转动；三个轧辊I不转动，管材2自转；三个轧辊I绕管材中心轴3公转，管材2不转动。所述三个轧辊收口的管材可以为各种材料的管材，不同材料的管材需要根据具体情况调节转速与压下量的关系，三个轧辊I或者管材2的转速范围为100 1000r/min，三个轧辊I的转速相同，每个轧辊I与管材2产生的压下量范围为I 20mm/min。所述最终收口密封后管材截面积半径r与三个轧辊I直径R之间的关系式为
^。因此可以根据管材截面积的大小灵活设计轧辊的大小，以满足各种管材收口的需求。所述三个轧辊的公转转速以及管材工件的转速与压下量之间的关系，需要根据管材的强度制定相应的转速与压下量的关系。当转速固定时，管材材质越硬，压下量相对减小；当管材材质较软时，压下量可相对增大。当压下量固定时，管材材质越硬，应调整较快的转速；管材材质较软，可以适当降低转速，以降低能耗。所以，本发明可以根据管材材质的性能灵活调节转速与转速的关系，在达到收口及得到高效益的同时，最大限度降低能耗。为了针对连续挤压机或者其他连续化生产的管材生产线，本发明方法的管材收口 设备(轧辊)设置可以移动的调速装置，使收口设备在收口的同时保持与管材的相同的出线速率，实现连续化的收口。和现有技术相比，本发明有以下优点或积极效果
(1)用本方法及设备具有收口速度快、节约管材原料、管材收口处过度圆滑、表面质量光滑、收口处的管壁厚度没有减薄、管材收口成品率高、收口处材料的物理化学性能并没有改变；
(2)本方法及设备收口之后的后续处理简单方便。只需要对管材工件最终收的小尾巴进行电焊即可；
(3)本方法及设备收口的的轧辊设计简单，更换方便，经过不同的热处理工艺，轧辊使用寿命长,成本低廉；
(4)采用本方法及设备收口生产时，装卸管材工件简单方便；
(5)本方法及设备采用三个轧辊同时且相同压下量的下压，收口均匀且保证了收口处百分之百在管材工件的中心轴位置；
(6)当管材无限长，且在确定的距离处收口时，只需要测量好距离做好标记，使用本发明可以从一边进料，完成一次收口后，三个轧辊可自动松开，再将管材有另外一头出料，到达标记位置即可进行另外一次的收口。如此，可以对无限长的管材进行连续化收口，大大提高了生产效率，为企业降低了成本。
图I为本发明的管材收口方法示意图。图中各标号含义1-轧辊，2-管材，3-管材中心轴。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，但本发明不限于以下所述范围。实施例I :如图I所示，本实施例的管材收口具体步骤截面为圆形的铝管，直径为IOmm,壁厚为2mm，采用三个直径相同均为18mm的轧辊I分别与铝管材2相切并进行相对转动，三个轧辊I的位置关系是每个轧辊I的中心轴相互平行、截面圆心为等边三角形的三个顶点，等边三角形的中心与管材中心轴3重合，三个轧辊I自转，转速相同，均为120r/min，管材2不转动，转动的同时三个轧辊I沿管材2截面的半径方向同时向管材中心轴3移动，每个轧辊I与管材2产生的压下量为6.3mm/min。最终得到收口密封后的管材。最终收口
密封后管材截面积半径r与三个轧辊I直径R之间的关系式为
权利要求
1.一种管材收口方法，其特征在于采用三个轧辊(I)分别与管材(2)相切并进行相对转动，相对转动的同时三个轧辊(I)沿管材(2)截面的半径方向向管材中心轴(3)移动，每个轧辊(I)与管材(2)产生一定的压下量，最终得到收口密封后的管材。
2.根据权利要求I所述的管材收口方法，其特征在于所述三个轧辊(I)的直径相同。
3.根据权利要求I所述的管材收口方法，其特征在于所述管材(2)的外部截面为圆形。
4.根据权利要求I 3中任一项所述的管材收口方法，其特征在于所述三个轧辊(I)的位置关系是每个轧辊(I)的中心轴相互平行、截面圆心为等边三角形的三个顶点，等边三角形的中心与管材中心轴(3)重合。
5.根据权利要求I 3中任一项所述的管材收口方法，其特征在于所述三个轧辊(I)与管材(2)的相对转动方式可以有三种三个轧辊(I)自转，管材(2)不转动；三个轧辊(I)不转动，管材(2 )自转；三个轧辊(I)绕管材中心轴(3 )公转，管材(2 )不转动。
6.根据权利要求4所述的管材收口方法，其特征在于所述三个轧辊(I)与管材(2)的相对转动方式可以有三种三个轧辊(I)自转，管材(2)不转动；三个轧辊(I)不转动，管材(2 )自转；三个轧辊(I)绕管材中心轴(3 )公转，管材(2 )不转动。
7.根据权利要求I 3中任一项所述的管材收口方法，其特征在于所述三个轧辊(I)或者管材(2)的转速范围为100 1000r/min，三个轧辊(I)的转速相同，每个轧辊(I)与管材(2)产生的压下量范围为I 20mm/min。
8.根据权利要求4所述的管材收口方法，其特征在于所述三个轧辊(I)或者管材(2)的转速范围为100 1000r/min，三个轧辊(I)的转速相同，每个轧辊(I)与管材(2)产生的压下量范围为I 20mm/min。
9.根据权利要求5所述的管材收口方法，其特征在于所述三个轧辊(I)或者管材(2)的转速范围为100 1000r/min，三个轧辊(I)的转速相同，每个轧辊(I)与管材(2)产生的压下量范围为I 20mm/min。
10.根据权利要求I 3任一项所述的管材收口方法，其特征在于所述最终收口密封处的管材截面积半径r与三个轧辊(I)直径R之间的关系式为■^(4-1)5。
全文摘要
本发明涉及一种管材收口方法，可对各种型号的管材工件进行高效收口的方法,属于材料成型技术领域。采用三个相同直径的轧辊分别与管材相切并进行相对转动，可以采用三种相对转动方式，三个轧辊沿管材截面的半径方向同时向管材中心轴移动，每个轧辊与管材产生一定的压下量，最终得到收口密封后的管材。本发明提供的收口方法可以对无限长的管材进行连续化收口，大大提高了生产效率，为企业降低了成本。
文档编号B21D41/04GK102699220SQ20121022267
公开日2012年10月3日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日
发明者傅强, 段海龙, 钟毅 申请人:昆明理工大学