专利名称：一种细径薄壁金属管材的矫直方法及装置的制作方法
技术领域：
一种细径薄壁金属管材的矫直方法及装置，涉及一种高弹性、高强度的金属细径薄壁毛细管材的矫直定型方法及其使用的装置。
背景技术：
目前金属管材的矫直可利用多辊精密矫直机、柔性矫直、张力矫直等传统方法完成。多辊精密矫直机的工作区由多个钢辊组成，工件一边绕自身轴线旋转，一边前进，经过与管材前进方向成一定角度并带有双曲线的轧辊之间多次弯曲，使其逐渐被矫直，但不能完成外径Φ3mm以下、壁厚在0.05～0.2mm之间的细径薄壁管的矫直。柔性矫直是由电机带动一段可弯曲的空芯软管，使其绕中心轴线高速转动，软管曲率可调，管材经表面润滑后穿过软管中心孔与其做等速旋转，通过做凸度渐变的反双曲线型弯曲后，即达到矫直目的。但对于高强度、弹性大的细径薄壁管材，不但柔性矫直效果甚微且容易发生脆断。张力矫直是给工件施加拉力使其伸长至整个端面上应力达到或超过屈服极限，去除拉力后，弹缩量相等或接近相等，此时工件变为平直或曲率减小，从而得到矫正。由于钛合金弹性回复大，且有些钛合金(如TiNi合金)具有形状记忆效应，单纯的张力矫直不能达到目的。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提出一种能有效防止或减少管材在热矫直时与H、O等元素发生化学反应、污染管材表面、影响最终力学性能，矫直定型效果好的细径薄壁金属管材的矫直方法及其装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种细径薄壁金属管材的矫直方法，其特征在于其矫直过程是将细径薄壁金属管材在真空状态的壳体中，将细径薄壁金属管材施加加热电流受热后，再在两端施以拉伸力进行矫直的。
本发明的一种细径薄壁金属管材的矫直方法，其特征在于其矫直过程采用的电加热方式给工件两端加以的电流使其自体发热进行拉伸矫直的。
一种细径薄壁金属管材的矫直装置，其特征在于其结构组成包括真空壳体—该壳体为一在一端垂直分为两段的、由法兰联结在一起的卧式壳体，在壳体上设有抽真空管；壳体密封组件—该组件位于壳体水平端部，为一与外壁穿过壳体并与固接的管形密封腔和位于腔中的密封填料和扣压在填料上与密封腔螺栓固接的密封压帽组成；圆杠—该圆杠为两段，一段为固定圆杠、一段为传动圆杠，分别与真空壳体同轴，水平位于真空壳体两段壳体内，其一端分别穿出壳体，位于壳体内的一端端头上设有工件夹头；其中传动圆杠穿过壳体一端的密封腔由其密封，固定圆杠穿过壳体与机架固接；传动丝杠—该丝杠垂直固定在机架上，一端通过转换器与传动圆杠联接。
本发明的一种细径薄壁金属管材的矫直装置，其特征在于在壳体上设有观察窗。
本发明的方法，在真空状态下对高弹性、高强度细径薄壁管材进行张力热矫直。由于是在真空状态下实施矫直，防止或减少了管材在热矫直时与H、O等元素发生化学反应、污染管材表面、影响最终力学性能；采用电加热方式给工件两端加以适当的电流(电压)，使其自体发热，然后在工件两端施加一定的拉伸力。通过给被矫工件施加电流，使其升温软化，同时在长度方向施以张力，以达到矫直目的。可以实现对包括钛合金、TiNi形状记忆合金、CoCrMo合金等高强、高弹、室温硬而脆、高温易氧化的金属细径薄壁管材的矫直定型，且矫直后对材料性能影响小，矫直后管材平直度可达到0.5mm/m以下，具有设备简单、操作简便灵活、经济实用等特点。
本发明可实现一次多支(根)矫直强度高、弹性大的钛合金、TiNi形状记忆合金、CoCrMo合金、不锈钢等各种金属毛细管，也可用于外径Φ3mm以下的上述金属线丝材的矫直，具有设备简单、方便实用、经济高效等特点。
图1为本发明的装置的结构示意图。
具体实施例方式
一种细径薄壁金属管材的矫直方法，其矫直过程是将细径薄壁金属管材在真空状态的壳体中，将细径薄壁金属管材施加加热电流受热后，再在两端施以拉伸力进行矫直的。其矫直过程采用的电加热方式给工件两端加以的电流使其自体发热进行拉伸矫直的。
下面结合附图对本发明的方法及装置作进一步的说明。
一种细径薄壁金属管材的矫直装置，其结构组成包括真空壳体1—该壳体为一在一端垂直分为两段的、由法兰联结在一起卧式壳体，在壳体上设有抽真空管2；壳体密封组件—该组件位于壳体水平端部，为一与外壁穿过壳体并与固接的管形密封腔3和位于腔中的密封填料4和扣压在填料上与密封腔螺栓固接的密封压帽5组成；圆杠—该圆杠为两段，一段为固定圆杠6、一段为传动圆杠7，分别与真空壳体同轴，水平位于真空壳体两段壳体内，其一端分别穿出壳体，位于壳体内的一端端头上设有工件夹头8；其中传动圆杠穿过壳体一端的密封腔由其密封，固定圆杠穿过壳体与机架9固接；传动丝杠10—该丝杠垂直固定在机架上，一端通过转换器11与传动圆杠联接。
真空壳体中间1/2处水平上旋45度位置设置一观察窗12，在壳体端部安置一气孔与压力表13连接以便检测壳体中真空度，真空泵14为壳体内提供真空状态，变压器15和可控硅调压器16联合给工件夹头提供加热电流，圆杠表面光洁圆滑质硬、与壳体采用动密封配合，圆杠一端与工件夹头固定连接、另一端与传动丝杠固定连接，当电机17带动传动丝杠移动，经过力的传动至工件夹头，带动被矫毛细管径向移动达到矫直目的。
实施例将真空壳体打开，将Φ2mm×0.15钛合金毛细管材18固定在工件夹头上，关闭真空壳体，启动真空泵，观察压力表，待真空度达到要求(1Pa以下)后，启动可控硅调压器，给管材两端逐渐施加电流至50A(电压40V)，当达到加热要求时(表面变微红)启动无级变速电机，调节好电机的转速使之带动丝杠沿径向移动1-10mm(管材纵向延伸量小于2％)，丝杠带动圆杠传动至工件夹头，工件夹头随之带动毛细管材沿径向缓慢移动，期间随时通过观察窗检查矫直情况.矫直结束后关闭可控硅调压器，待管材温度下降后(约10-20分钟)，打开真空阀门放气，打开真空壳体取出被矫直的毛细管材即可。
权利要求
1.一种细径薄壁金属管材的矫直方法，其特征在于其矫直过程是将细径薄壁金属管材在真空状态的壳体中，将细径薄壁金属管材施加加热电流受热后，再在两端施以拉伸力进行矫直的。
2.根据理权利要求1所述的一种细径薄壁金属管材的矫直方法，其特征在于其矫直过程采用的电加热方式给工件两端加以的电流使其自体发热进行拉伸矫直的。
3.一种细径薄壁金属管材的矫直装置，其特征在于其结构组成包括真空壳体—该壳体为一在一端垂直分为两段的、由法兰联结在一起的卧式壳体，在壳体上设有抽真空管；壳体密封组件—该组件位于壳体水平端部，为一与外壁穿过壳体并与固接的管形密封腔和位于腔中的密封填料和扣压在填料上与密封腔螺栓固接的密封压帽组成；圆杠—该圆杠为两段，一段为固定圆杠、一段为传动圆杠，分别与真空壳体同轴，水平位于真空壳体两段壳体内，其一端分别穿出壳体，位于壳体内的一端端头上设有工件夹头；其中传动圆杠穿过壳体一端的密封腔由其密封，固定圆杠穿过壳体与机架固接；传动丝杠—该丝杠垂直固定在机架上，一端通过转换器与传动圆杠联接。
4.根据权利要求3所述的一种细径薄壁金属管材的矫直装置，其特征在于在壳体上设有观察窗。
全文摘要
本发明涉及一种细径薄壁金属管材的矫直方法及装置，其特征在于其矫直过程是将细径薄壁金属管材在真空状态的壳体中，将细径薄壁金属管材施加加热电流受热后，再在两端施以拉伸力进行矫直的。其矫直过程采用的电加热方式给工件两端加以的电流使其自体发热进行拉伸矫直的。本发明的方法，在真空状态下对高弹性、高强度细径薄壁管材进行张力热矫直，可实现一次多支(根)矫直强度高、弹性大的钛合金、TiNi形状记忆合金、CoCrMo合金、不锈钢等各种金属毛细管，也可用于外径Φ3mm以下的上述金属线丝材的矫直，具有设备简单、方便实用、经济高效等特点。
文档编号B21D37/00GK1994606SQ200610172259
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月30日 优先权日2006年12月30日
发明者于振涛, 牛金龙, 皇甫强, 袁思波, 何新杰, 刘少辉 申请人:西北有色金属研究院