一种无缝钢管的冷拔内模及冷拔模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种无缝钢管的冷拔内模及冷拔模具，属于金属拉拔的成型模具制造领域。其包括冷拔内模和冷拔外模，所述冷拔内模置于所述冷拔内模的冷拔模孔内，所述冷拔内模包括冷拔内模本体，所述冷拔内模本体的中间设有中心段，在所述中心段的两侧分别对称设有减径段、定壁带及出口端，所述中心段为圆柱体结构，所述中心段连接两侧的减径段，所述减径段沿轴向方向的截面为锥形结构，所述定壁带的两端分别与所述减径段和出口端相衔接，所述出口端设有倒角。本实用新型拔制力小，拔制速度快，拔制质量高，缩短了钢管的生产周期，提高了冷拔生产效率，降低了生产成本，提高了钢管产能，满足市场需求。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种无缝钢管的冷拔内模及采用该冷拔内模的冷拔模具，属于金 属拉拔的成型模具制造领域。 一种无缝钢管的冷拔内模及冷拔模具
【背景技术】
[0002] 无缝钢管在冷拔生产中一直沿用传统的变形拔制工艺，冷拔钢管生产的特点是多 道次、循环生产，生产周期比较长，基本生产工艺路线：圆钢一加热一穿孔一缩头一酸洗一 磷化一皂化一冷拔一退火一矫直一切头尾一检验一成品，冷拔是钢管生产的核心工序，其 它都是辅助工序，为拔制工序做准备的，冷拔方式主要有短芯棒（内模）拔制和无芯棒拔制， 拔制过程中钢管的内径小于20_时，一般采用无芯棒拔制，即不采用冷拔内模，而对于对 于大于20_的钢管，冷拔工艺中冷拔内模多采用以下两种：1、中式锥形内模，包括减径段、 定壁带及出口端，其中定壁带较短，所需拔制力小，拔制效率高，但经拔制后的钢管变形迅 速，拔制质量往往很差；此外锥形内模处于减径部分受力较大，容易导致内模磨损，需要经 常更换内模，不但费时费力，而且增加生产成本；2、苏式柱形内膜，包括减径段及对称设置 在所述减径段两侧的定壁带及出口端，其定壁带长，钢管内腔变形缓慢，缺陷少，钢管拔制 的质量好，因两端结构对称设置，减少了内模的使用量，节约了成本，但是由于定壁带过长， 所需拔制力大，效率过低，采用上述模具拔制钢管单道次平均拔制延伸系数仅有1. 3-1. 7， 严重影响钢管拉拔的数量，制约了钢管产能和产品竞争力的提高。 实用新型内容
[0003] 本实用新型针对上述现有技术存在的不足，提供一种结构简单，拔制力小，拔制速 度快、两端皆可拔制钢管的无缝钢管的冷拔内模及冷拔模具，其不但拔制力小，拔制速度 快，提高了单道次平均拔制的延伸系数，提高了钢管拉拔的效率，缩短了钢管的生产周期； 同时也提高了拔制质量，降低生产成本。
[0004] 本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种无缝钢管的冷拔内模，包括 冷拔内模本体，所述冷拔内模本体内沿轴向设有通孔，其特征在于，所述冷拔内模本体的中 间设有中心段，在所述中心段的两侧分别对称设有减径段、定壁带及出口端，所述中心段为 圆柱体结构，所述中心段连接两侧的减径段，所述减径段沿轴向方向的截面为锥形结构，所 述定壁带的两端分别与所述减径段和出口端相衔接，所述出口端设有倒角。
[0005] 对称设置在中心段两侧的减径段、定壁带及出口端使得所述冷拔内模本体形成了 双头结构，每一端都可以实现对钢管的冷拔加工，自然减少了冷拔内模的使用量，降低了生 产的成本。
[0006] 上述减径段用于压缩钢管的内径，使钢管变形，采用锥形结构减少钢管与内模的 接触面积，拔制摩擦力小，拔制速度快，效率高；此外因采用锥形冷拔内模受力较大，容易受 损，而双头结构设置则解决这一问题，若一端磨损，可以使用内模的另一端，不但更换快速 方便，而且节约成本；
[0007] 上述定壁带用于对通过减径后的钢管进行定径，使拔制后的钢管具有合乎要求的 外径；
[0008] 上述出口端用于保护定壁带，防止定壁带出口一侧的边缘损坏，并避免钢管出口 时被模具划伤，所以出口端采用45度倒角。
[0009] 本实用新型的有益效果是：圆柱体的中心段及锥形的减径段结构减少了钢管与拔 制内模之间的接触面积，减少了摩擦力，提高了拔制的速度，出口端采用倒角，避免划伤钢 管的外表面，保证钢管拔制的质量；采用适合长度的定径段，具有拔制力小，拔制速度快， 拔制质量高的效果，钢管横截面金属变形相对传统冷拔内模缓慢，可以使钢管承受较大的 变形系数，从而实现了单道次大变形量的拔制使的钢管单道次平均拔制延伸系数由原来的 1. 3-1. 7提高到1. 6-1. 9,实现了钢管所需冷拔道次平均减少1个，同时也节省一次改头、 退火、酸洗、磷化、皂化等工序费用，生产周期平均缩短1/4-1/3,钢管冷拔生产能力提高了 15%，每吨钢管生产成本降低了 100元。
[0010] 在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
[0011] 进一步的，所述定壁带的长度为2?5_。
[0012] 进一步的，所述定壁带的长度：当20 < d < 30时为4mm, 30 < d < 40为3. 5mm, 40<(1彡60为3_，60<(1为2.5_，其中(1为钢管的内径。
[0013] 采用上述进一步方案的有益效果是，合适的定壁带长度不但可以实现拔制力小， 拔制速度快的效果，而且保证拔制质量好。
[0014] 进一步的，减径段的锥角度为8?9度，轴向长度为10?15mm。
[0015] 采用上述进一步方案的有益效果是，在钢管在拔制过程中减少钢管与拔制内模的 接触面积，从而减小拔制摩擦力。
[0016] 进一步的，所述出口端的倒角为45度
[0017] 采用上述进一步方案的有益效果是，防止定壁带的出口一侧的边缘损坏，并避免 划伤钢管内表面。
[0018] 进一步的，所述冷拔内模本体采用钨钢材质。
[0019] 采用上述进一步方案的有益效果是，由于采用钨钢材质，硬度达到HRC > 60的标 准，且在拔制中，也呈圆滑外型，光洁度较好，不会出现传统镀锌内模磨损严重导致镀锌层 局部脱落导致钢管内腔产生质量缺陷。
[0020] 一种无缝钢管冷拔模具，包括冷拔外模，所述冷拔外模内设有冷拔模孔，其特征在 于，还包括如上所述的冷拔内模，所述冷拔内模置于所述冷拔模孔内。
[0021] 本实用新型的有益效果是：通过冷拔内模与冷拔外模的相互配合完成对无缝钢管 的拔制过程，采用该冷拔模具钢管的拔制力小，拔制速度快，拔制质量高，总的来说缩短了 钢管的生产周期，提高了冷拔生产效率，降低了生产成本，提高了钢管产能，满足市场需求， 使企业获得更好的发展。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1为现有技术中式锥形内模的结构示意图；
[0023] 图2为现有技术苏式柱形内模的结构示意图；
[0024] 图3本实用新型冷拔内模的结构示意图；
[0025] 图4为本实用新型冷拔模具的结构示意图；
[0026] 图1?图4中，1、中心段；2、减径段；3、定壁带；4、出口端；5、冷拔内模；6、通孔； 7、冷拔外模；8、冷拔模孔；9、钢管。
【具体实施方式】
[0027] 以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0028] 如图1所示为现有技术中式锥形内模的结构示意图，包括减径段2、定壁带3及出 口端4,其中定壁带3较短，所需拔制力小，拔制效率高，但经拔制后的钢管变形迅速，拔制 质量往往很差；此外锥形内模处于减径部分受力较大，容易导致内模磨损，需要经常更换内 模，不但费时费力，而且增加生产成本。
[0029] 如图2所示为现有技术苏式柱形内模的结构示意图，包括减径段2及对称设置在 所述减径段两侧的定壁带3及出口端4,其定壁带3长，钢管内腔变形缓慢，缺陷少，钢管拔 制的质量好，因两端结构对称设置，减少了内模的使用量，节约了成本，但是由于定壁带3 过长，所需拔制力大，效率过低。
[0030] 如图3所示，一种无缝钢管的冷拔内模，包括冷拔内模本体，所述冷拔内模本体内 沿轴向设有通孔6,所述冷拔内模本体的中间设有中心段1，在所述中心段1的两侧分别对 称设有减径段2、定壁带3及出口端4,所述中心段1为圆柱体结构，所述中心段1连接两侧 的减径段2,所述减径段2沿轴向方向的截面为锥形结构，所述定壁带3的两端分别与所述 减径段2和出口端4相衔接，所述出口端设有倒角。
[0031] 对称设置在中心段两侧的减径段2、定壁带3及出口端4使得所述冷拔内模本体形 成了双头结构，每一端都可以实现对钢管的冷拔加工，自然减少了冷拔内模的使用量，降低 了生产的成本。
[0032] 所述定壁带的长度为2?5mm。
[0033] 所述定壁带的长度：20 < d彡30时为4mm, 30 < d彡40为3. 5mm，40 < d彡60 为3mm, 60 < d为2. 5mm，其中d为钢管的内径。
[0034] 减径段的锥角度为8?9度，轴向长度为10?15mm。在钢管在拔制过程中减少钢 管与拔制内模的接触面积，从而减小拔制摩擦力。
[0035] 所述出口端的倒角为45度。防止定壁带的出口一侧的边缘损坏，并避免划伤钢管 内表面。
[0036] 所述冷拔内模本体采用钨钢材质。由于采用钨钢材质，硬度达到HRC3 60的标准， 且在拔制中，也呈圆滑外型，光洁度较好，不会出现传统镀锌内模磨损严重导致镀锌层局部 脱落导致钢管内腔产生质量缺陷。
[0037] 本实用新型拔制外径为Φ 76mm、壁厚为3. 5mm、内径为Φ 69mm无缝钢管7时，米用 冷拔内模的长度为48mm，外径为Φ 69 mm;定壁带的直径为Φ 69mm，长度为2. 5 mm;减径段 的锥角度为8. 9度，轴向长度为14 mm;中心段长度为8mm，直径为64. 6mm;所述出口段的锥 形角度为45度，长度为3. 5mm。
[0038] 如图4所不，一种无缝钢管冷拔模具，包括冷拔外模7,所述冷拔外模7内设有冷拔 模孔8,还包括如上所述的冷拔内模5,所述冷拔内模5置于所述冷拔模孔8内。
[0039] 通过冷拔内模与冷拔外模的相互配合完成对无缝钢管9的拔制过程，采用该冷拔 模具钢管的拔制力小，拔制速度快，拔制质量高，总的来说缩短了钢管的生产周期，提高了 冷拔生产效率，降低了生产成本，提高了钢管产能，满足市场需求，使企业获得更好的发展。
[0040] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
【权利要求】
1. 一种无缝钢管的冷拔内模，包括冷拔内模本体，所述冷拔内模本体内沿轴向设有通 孔，其特征在于，所述冷拔内模本体的中间设有中心段，在所述中心段的两侧分别对称设有 减径段、定壁带及出口端，所述中心段为圆柱体结构，所述中心段连接两侧的减径段，所述 减径段沿轴向的截面为锥形结构，所述定壁带的两端分别与所述减径段和出口端相衔接， 所述出口端设有倒角；所述定壁带的长度为2?5mm。
2. 根据权利要求1所述的无缝钢管的冷拔内模，其特征在于，所述定壁带的长度：当20 < d 彡 30 时为 4mm, 30 < d 彡 40 为 3. 5mm，40 < d 彡 60 为 3mm, 60 < d 为 2. 5mm，其中 d 为 钢管的内径。
3. 根据权利要求1或2所述的无缝钢管的冷拔内模，其特征在于，所述减径段的锥角度 为8?9度，轴向长度为10?15mm。
4. 根据权利要求1或2所述的无缝钢管的冷拔内模，其特征在于，所述出口端的倒角为 45度。
5. 根据权利要求1或2所述的无缝钢管的冷拔内模，其特征在于，所述冷拔内模本体采 用钨钢材质。
6. -种无缝钢管冷拔模具，包括冷拔外模，所述冷拔外模内设有冷拔模孔，其特征在 于，还包括如权利要求1?5任一项所述的冷拔内模，所述冷拔内模置于所述冷拔模孔内。
【文档编号】B21C3/02GK203886955SQ201420115966
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日
【发明者】迟洪波 申请人:迟洪波