专利名称：无缝钢管整体成形模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模具，更具体地说，它涉及一种无缝钢管整体成形模具。
背景技术：
无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形，方形，矩形钢材，是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管大量用作输送流体的管道，钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。传统无缝钢管冷拔工艺中所采用的冷拔模具包括为一个冷拔内模以及一个冷拔外模，冷拔内模外壁与冷拔外模内壁之间形成变形区段用于对钢管进行减壁、减径的加工，在钢管冷拔过程中，冷拔内模需要通过一个拉伸杆来固定工作位置，使其保持在变形区段中。采用拉伸杆固定冷拔内模的拉拔加工方式的缺点在于:拉拔时单道次金属变形延伸率小、拔制道次多、生产周期长；而且拉拔过程钢管容易断裂，操作工人配内模定位困难、耗费时间长，从而导致生产效力低、成本高。如果需要在无缝钢管上套接一些其他零件，就需要对无缝钢管进行加工，在无缝钢管上加工出台阶，用于轴向限位。目前，在无缝钢管上加工出一段具有一定斜度的无缝钢管管段后，还需要采用管端成型模具进行两次冲压，才能加工出最后的成品。这样的管端成型模具为一体造型，每次加工量较少，进行两次冲压耗费时间多，加工效率低，如果损坏，就需要进行更换，加工成本较大。
实用新型内容针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种以达到减少钢管主体的拉拔道次、钢管末端一次冲压成型、缩短生产周期、提高生产效力、节能减排降低生产成本、减轻操作工人劳动强度的无缝钢管整体成形模具。为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案:一种无缝钢管整体成形模具，包括冷拔机构和管端成形机构，所述冷拔机构包括冷拔外模和冷拔内模，所述冷拔外模设有拉拔模孔，所述冷拔内模沿钢管拉拔方向依次分为导向段、圆锥减壁段及圆柱均壁段；所述管端成形机构包括管端成形外模、挡板和模芯，管端成形外模设有圆柱形台阶通孔，挡板与圆柱形台阶通孔过盈配合，且挡板抵触置于大直径端的台阶处，模芯与管端成形外模过盈配合，且模芯置于挡板相对大直径端台阶处的另一端面，模芯中心设有用于钢管穿过的模芯通孔，挡板中心设有用于钢管穿过的挡板通孔，所述圆柱形台阶通孔与模芯通孔、挡板通孔同轴设置；所述管端成形外模与冷拔外模固定衔接。通过采用上述技术方案，冷拔机构的结构设置使得在拉拔钢管时，冷拔内模后端可不用拉仲杆作刚性固定，冷拔内模通过与钢管的摩擦力及钢管变形时的反作用力达到一个平衡状态，稳定地保持在变形区段，拉伸杆只起到推动冷拔内模到土作区域的作用，因此拉伸杆受力小，不易拉断，有利于节省材料成本；将原来一体成型的钢管末端成型模具，采用冲头、挡板和模芯二部分组成，其中采用硬质合金材料模芯来加工无缝钢管，模芯不易损坏，由于模芯硬度高，加工量多，一次冲压就能使无缝钢管成型，所以加工效率高，耗费时间少，同时，如果损坏的话，只需要跟换模芯，所以加工成本较低。本实用新型进一步设置为:所述圆锥减壁段分为第一减壁段与第二减壁段，第一减壁段与导向段衔接，第二减壁段与圆柱均壁段衔接；所述第二减壁段的轴向锥度小于第一减壁段的轴向锥度。通过采用上述技术方案，使得冷拔机构的设置更具体，在拔制过程中，钢管的减壁减径分为两步进行，第一减壁段起到一次减壁作用，第二减壁段起到二次减壁作用，相比现有冷拔内模，钢管的减径减壁段增加，减小冷拔内模咬入时的冲击力，避免钢管一次变形过大而导致的断裂，提高钢管拉拔的稳定性，而且在一定程度上也减少了冷拔内模的磨损。本实用新型进一步设置为:所述的圆柱形台阶通孔的大直径端的深度等于挡板和模芯的厚度之和。通过采用上述技术方案，使得管端成形机构的结构具体化，圆柱形台阶通孔的大直径端的深度等于挡板和模芯的厚度之和，可以减小甚至消除挡板和模芯之间对钢管造成的分模线，使得管端成形机构设置合理化。
图1为本实用新型无缝钢管整体成形模具实施例的结构示意图。
具体实施方式
参照图1对本实用新型无缝钢管整体成形模具实施例做进一步说明。一种无缝钢管3整体成形模具，包括冷拔机构I和管端成形机构2，所述冷拔机构I包括冷拔外模11和冷拔内模12,所述冷拔外模11设有拉拔模孔111，所述冷拔内模12沿钢管3拉拔方向依次分为导向段121、圆锥减壁段122及圆柱均壁段123 ;所述管端成形机构2包括管端成形外模21、挡板22和模芯23，管端成形外模21设有圆柱形台阶通孔211，挡板22与圆柱形台阶通孔211过盈配合，且挡板22抵触置于大直径端的台阶处，模芯23与管端成形外模21过盈配合，且模芯23置于挡板22相对大直径端台阶处的另一端面，模芯23中心设有用于钢管3穿过的模芯通孔231，挡板22中心设有用于钢管3穿过的挡板通孔221，所述圆柱形台阶通孔211与模芯通孔231、挡板通孔221同轴设置；所述管端成形外模21与冷拔外模11固定衔接。冷拔机构I的结构设置使得在拉拔钢管3时，冷拔内模12后端可不用拉仲杆作刚性固定，冷拔内模12通过与钢管3的摩擦力及钢管3变形时的反作用力达到一个平衡状态，稳定地保持在变形区段，拉伸杆只起到推动冷拔内模12到土作区域的作用，因此拉伸杆受力小，不易拉断，有利于节省材料成本；冷拔内模12位置能自动控制和调正，保证了拔制过程稳定而正常的进行，有效的防止了拔断钢管3、尺寸波动等不正常现象的出现；使用现有的冷拔模具拉拔钢管3时，需要调节好内模与外模的工作带，否则应力集中或延伸系数过大，出现“空拔或拔断”钢管3的现象。而本实用新型所提供的冷拔模具在按生产上艺要求配好冷拔外模11、冷拔内模12之后，不用具体调节内模与外模的上作段长度，可以缩短操作工调整模具的时间，降低对操作工拉拔技术的要求，从而提高作业率；综上，通过上述技术内容可知，本实用新型己达到了缩短生产周期、提高生产效力、节能减排降低生产成本、减轻操作工人劳动强度的目的；管端成形机构2的设置将原来一体成型的钢管3末端成型模具，更改为采用冲头、挡板22和模芯23 二部分组成，其中采用硬质合金材料模芯23来加工无缝钢管3，模芯23不易损坏，由于模芯23硬度高，加工量多，一次冲压就能使无缝钢管3成型，所以加工效率高，耗费时间少，同时，如果损坏的话，只需要跟换模芯23，所以加工成本较低。所述圆锥减壁段122分为第一减壁段1221与第二减壁段1222，第一减壁段1221与导向段121衔接，第二减壁段1222与圆柱均壁段123衔接；所述第二减壁段1222的轴向锥度小于第一减壁段1221的轴向锥度。通过采用上述技术方案，使得冷拔机构I的设置更具体，在拔制过程中，钢管3的减壁减径分为两步进行，第一减壁段1221起到一次减壁作用，第二减壁段1222起到二次减壁作用，相比现有冷拔内模12，钢管3的减径减壁段增加，减小冷拔内模12咬入时的冲击力，避免钢管3 —次变形过大而导致的断裂，提高钢管3拉拔的稳定性，而且在一定程度上也减少了冷拔内模12的磨损。所述的圆柱形台阶通孔211的大直径端的深度等于挡板22和模芯23的厚度之和。通过采用上述技术方案，使得管端成形机构2的结构具体化，圆柱形台阶通孔211的大直径端的深度等于挡板22和模芯23的厚度之和，可以减小甚至消除挡板22和模芯23之间对钢管3造成的分模线，使得管端成形机构2设置合理化。本实用新型可以根据所需要生产的钢管3的长度，选择需要的冷拔外模11和冷拔内模12，在钢管3成形的末端设置管端成形机构2，在无缝钢管3上加工出台阶，用于轴向限位。
权利要求1.一种无缝钢管整体成形模具，其特征是:包括冷拔机构和管端成形机构，所述冷拔机构包括冷拔外模和冷拔内模，所述冷拔外模设有拉拔模孔，所述冷拔内模沿钢管拉拔方向依次分为导向段、圆锥减壁段及圆柱均壁段；所述管端成形机构包括管端成形外模、挡板和模芯，管端成形外模设有圆柱形台阶通孔，挡板与圆柱形台阶通孔过盈配合，且挡板抵触置于大直径端的台阶处，模芯与管端成形外模过盈配合，且模芯置于挡板相对大直径端台阶处的另一端面，模芯中心设有用于钢管穿过的模芯通孔，挡板中心设有用于钢管穿过的挡板通孔，所述圆柱形台阶通孔与模芯通孔、挡板通孔同轴设置；所述管端成形外模与冷拔外模固定衔接。
2.根据权利要求1所述的无缝钢管整体成形模具，其特征是:所述圆锥减壁段分为第一减壁段与第二减壁段，第一减壁段与导向段衔接，第二减壁段与圆柱均壁段衔接；所述第二减壁段的轴向锥度小于第一减壁段的轴向锥度。
3.根据权利要求1或2所述的无缝钢管整体成形模具，其特征是:所述的圆柱形台阶通孔的大直径端的深度等于挡板和模芯的厚度之和。
专利摘要本实用新型公开了一种无缝钢管整体成形模具，包括冷拔机构和管端成形机构，冷拔机构包括冷拔外模和冷拔内模，冷拔外模设有拉拔模孔，冷拔内模分为导向段、圆锥减壁段及圆柱均壁段；管端成形机构包括管端成形外模、挡板和模芯，管端成形外模设有台阶通孔，挡板与台阶通孔过盈配合且挡板抵触置于大直径端的台阶处，模芯与管端成形外模过盈配合且模芯置于挡板相对大直径端台阶处的另一端面，模芯中心设有模芯通孔，挡板中心设有挡板通孔，台阶通孔与模芯通孔、挡板通孔同轴设置；管端成形外模与冷拔外模固定衔接。减少了钢管主体的拉拔道次、钢管末端一次冲压成型、缩短生产周期、提高生产效力、节能减排降低生产成本、减轻操作工人劳动强度。
文档编号B21D37/10GK202984317SQ20122072179
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者章迪康 申请人:浙江工贸职业技术学院