专利名称：：一种高精度铝管的拉拔方法
技术领域：
：本发明属于金属塑性加工成型
技术领域：
，具体涉及一种高精度铝管的拉拔方法。
背景技术：
：高精度优质铝合金管材是一种内径尺寸允许偏差很小的管材，接近机械加工的精度(一般要求内径尺寸偏差为00.03mm)，远远超出国内外任何一个国家标准中对铝合金管材的精度要求(如HGB/T4436-1995、ASTMB210M-1995等)。主要应用于复印机的感光磁鼓、自动控制方面的各种气缸(包括液压缸)的缸套及其他一些气动元件等。同普通薄壁管材一样，高精度铝合金管材的生产工艺过程，首先也是由挤压提供管坯，然后经过拉拔或冷轧管——拉拔的方式生产出成品。但高精度管材的生产难度远大于普通管材。—般情况下要生产高精度管材基本采用衬拉，衬拉包括固定短芯棒拉拔、游动芯棒拉拔、长芯棒拉拔、顶管法和扩径法。而固定短芯头拉拔和长芯棒拉拔是最是拉拔精度最高的方法，但很难达到高精度优质铝合金管材的要求。由于高精度管材需要得到精度级别很高的内径尺寸，但实际生产中存在拔后管材内壁的弹性恢复，弹性恢复造成了拔后管材存在不同程度的弹变量，弹变量的存在直接影响管材的精度。因此，如何解决弹性恢复给管材内径尺寸精度带来的影响是生产高精度铝管的一大难题。目前提高管材精度的方法是通过有限元模拟研究管材内径尺寸的变化规律，设计合理的拉拔工模具参数，制订合理的变形工艺制度，控制管材内径尺寸变化(见《重型机械》2005，第1期"中芯棒位置对管材内径尺寸精度影响的有限元模拟")。但该方法仅在理论上可行，且拔后管材内壁的弹性恢复，弹性恢复造成了拔后管材存在不同程度的弹变量，仍无法解决。
发明内容本发明提供一种高精度铝管的拉拔方法，是根据金属变形原理，高频感应加热集肤效应和金属拉拔时金属流动理论，发明的一种新的高精度铝管拉拔方法。金属变形原理金属在受到超过屈服应力极限的外力作用时，会发生塑性变形，同时伴随有弹性变性。当外力拆除时塑性变形仍会保留，而弹性变性会恢复，这是造成拔后管材精度难以控制的最主要的原因。根据金属变形原理变形金属温度升高金属的塑性变形所占比重增加，弹性变形所占比重减少。所以本发明将金属加热到适当的温度进行拉拔，减少拔后管材内壁的弹性恢复，提高管材拉拔精度。集肤效应如果把金属管材全部加热，在弹性变形所占比重减少的同时强度也在下降，很容易造成拉断。所以必须进行表面浅层加热。高频感应加热的集肤效应就是当交变电流通过3导体时，电流将集中在导体表面流过，频率越高这种现象越明显，可以实现浅加热。所以本发明采用了高频感应加热，只对管材内表面进行加热。金属拉拔时金属流动理论在管材拉拔过程中，当变形量不大时金属的变形主要集中的内外表面，根据这一理论在最后一道拉拔加工时，本发明采用内璧小变形量拉拔加工，以保证管材内径尺寸。根据上述原理，本发明提供一种高精度铝管的拉拔方法，该方法利用高频加热方法将铝管内壁表面加热到一定温度，减少回弹，同时保证铝管的其它部位的温度仍然很低和材料强度，以防拉断；另外采用内璧小变形量拉拔加工保证变形仅发生在内璧表面的高温处。本发明所提供的拉拔方法具体如下1、在普通管材拉拔机上增加一个高频感应加热装置，高频感应加热装置安装在拉拔机固定短芯头的周围，该高频感应加热装置包括加热线圈以及温度检测传感器，具体的安装位置和高频感应加热装置结构见说明书附图1以及说明书附图2所示。高频感应加热装置的参数如下工作电源单相220V/50Hz;工作电压范围180V250V;最大输入电流5-100A;振荡功率l-20KVA;振荡频率40160KHz。2、先将铝管管坯外径、内径拉拔到以下尺寸D丄=D+06mm4=d+0.5lmmDpd「一分别是精拉前铝管管材的外径和内径；D，d—一分别是铝管管材目标外径和内径；完成精拔前铝管管坯。3、利用高频感应加热装置将精拔前铝管管坯内璧加热到100-30(TC，然后进行精拉，精拉工艺是外径尺寸加工量0-6mm，内径加工量为0.5-lmm，拉拔速度为5-30m/min。通过以上拉拔方法最终保证铝管管材内径尺寸精度。本发明所提供的方法对于管材拉拔具有普遍适应性，除用于铝材加工外还可以用于钢材和铜材等拉拔加工。图1:高频感应加热装置安装位置结构示意图；图2:高频感应加热装置结构简图。图中1:高频感应加热装置，2:管材，3:固定短芯头，4:模子；5:加热线圈，6:温度检测传感器。具体实施例方式某高精度铝管产品，尺寸为外径30mm，内径20mm。尺寸精度主要是内径要求为400.03mm。采用普通拉拔工艺拉拔，共测量了11只铝管，最后尺寸如表1所示表1普通拉拔工艺拉拔结果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>有5支铝管不合格。采用本发明所提供的拉拔方法，首先把铝管拉拔到外径33mm，内径20.6mm，然后利用拉拔机内的感应加热装置把铝管加热到15(TC，最后进行精拉，拉拔后测量尺寸如表2所示表2本发明拉拔方法拉拔结果序号测量内径误差结果120.020.02合格220.060.02合格320.010.01合格420.050.03合格520.030.01合格620.030.02合格720.070.02合格820.010.01合格920.010.03合格1020.040.02合格1120.040.01合格从上表中看出，采用本发明所提供的拉拔方法拉拔尺寸全部合格。权利要求一种高精度铝管的拉拔方法，该拉拔方法具体如下A在普通管材拉拔机上增加一个高频感应加热装置，高频感应加热装置安装在拉拔机固定短芯头的周围，该高频感应加热装置包括加热线圈以及温度检测传感器，高频感应加热装置的参数如下工作电源单相220V/50Hz；工作电压范围180V～250V；最大输入电流5-100A；振荡功率1-20KVA；振荡频率40～160KHz；B、先将铝管管坯外径、内径拉拔到以下尺寸D1＝D+0～6mmd1＝d+0.5～1mmD1，d1----分别是精拉前铝管管材的外径和内径；D，d------分别是铝管管材目标外径和内径；完成精拔前铝管管坯；C、利用高频感应加热装置将精拔前铝管管坯内璧加热到100-300℃，然后进行精拉，精拉工艺是外径尺寸加工量0-6mm，内径加工量为0.5-1mm，拉拔速度为5-30m/min。全文摘要本发明提供一种高精度铝管的拉拔方法，属于金属塑性加工成型
技术领域：
。该发明方法综合利用了金属变形原理，集肤效应和金属拉拔时金属流动理论，具体是在普通管材拉拔机上增加一个高频感应加热装置，高频感应加热装置安装在拉拔机固定短芯头的周围，该高频感应加热装置包括加热线圈以及温度检测传感器，先完成精拔前铝管管坯，然后利用高频感应加热装置将精拔前铝管管坯内璧加热进行精拉，利用该方法可以拉拔出精度达0-0.03mm高精度铝管。本发明所提供的方法对于管材拉拔具有普遍适应性，除用于铝材加工外还可以用于钢材和铜材等拉拔加工。文档编号B21C9/00GK101693260SQ200910145169公开日2010年4月14日申请日期2009年10月9日优先权日2009年10月9日发明者邓小民,钱健清申请人:安徽工业大学;