专利名称：一种空心管材的内剥皮芯头及其拉伸装置的制作方法
技术领域：
一种空心管材的内剥皮芯头及其拉伸装置
技术领域：
本实用新型涉及一种空心管材的内剥皮芯头及其拉伸装置，属于管材拉伸模具设计领域。
背景技术：
现有铜、铜合金及其它有色金属合金的管材生产一般采用:铸锭一挤压一拉伸的工艺生产。对于产品外表面质量有严格要求，趋于零缺陷的管材广泛采用:铸锭一挤压一拉伸一外剥皮一成品拉伸的工艺生产，将拉伸后(带有拉伸夹头)的铜管坯，在拉伸机上使用外剥皮模具，利用外剥皮模具的刃口剥去铜管外表面缺陷，再经过成品拉伸，实现外表面趋于零缺陷的铜管材。然而，对于内表面质量有严格要求的管材，国内普遍采用对挤压穿孔针表面抛光、拉伸芯头表面抛光，提高其表面硬度和加工过程减少外部异物进入铜管内表面的方法，减少各工序内表面新的缺陷产生，但无法消除管坯内表面缺陷。
发明内容本实用新型提供一种空心管材的内剥皮芯头及其拉伸装置，结构设计合理，能消除挤压、轧管、拉伸过程产生的内表面缺陷，提高管材内表面质量，达到管材内表面零缺陷的目的。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种空心管材的内剥皮芯头，包括芯头本体，芯头本体的外侧面与后端面相交处形成锥形的剥皮刃口，剥皮刃口的锥角为66。 90。。进一步的，所述芯头本体的后端面设有排屑槽。进一步的，所述排屑槽为内凹的圆弧槽。进一步的，所述芯头本体的前端设有锥形的导向部。进一步的，所述导向部的锥角为10° 20° ,长度为2mm 5mm。进一步的，所述芯头本体后端的直径大于前端的直径。进一步的，芯头本体后端的直径与前端的直径之差为0.03mm 0.08mm。本实用新型还提出一种空心管材的拉伸装置，包括拉伸模、拉伸芯杆以及内剥皮芯头，所述拉伸模上设有拉伸孔，所述内剥皮芯头装在拉伸芯杆上，所述内剥皮芯头为上述技术方案所述的内剥皮芯头。进一步的，所述拉伸芯杆上设有定心环。进一步的，所述拉伸孔具有变径段和定径段。本实用新型的有益效果:本实用新型的内剥皮芯头，在芯头本体的外侧面与后端面相交处形成锥形的剥皮刃口，剥皮刃口的强度大幅提高，而且芯头本体自身能配合拉伸模，在完成内剥皮的同时保证管材拉伸后的直径精度；另外，本实用新型将剥皮刃口的锥角控制在66° 90°，通常来说，剥皮刃口的锥角越小， 则剥皮刃口越锋利，但刃口强度会降低；反之，剥皮刃口锥角越大，则剥皮刃口越钝，但刃口强度会提高，根据管材材料的特性，综合考虑剥皮刃口的切削性能和强度，将剥皮刃口的锥角控制在66° 90°，可以满足多种金属材料管材的内剥皮要求。本实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式
、附图中详细的揭露。以下结合附图对本实用新型做进一步的说明:
图1为本实用新型内剥皮芯头的优选结构示意图；图2为本实用新型拉伸装置的优选结构示意图。
具体实施方式本实用新型提出一种空心管材的内剥皮芯头及其拉伸装置，在芯头本体的外侧面与后端面相交处形成锥形的剥皮刃口，剥皮刃口的强度大幅提高，而且芯头本体自身能配合拉伸模，在完成内剥皮的同时保证管材拉伸后的直径精度。最终实现空心管材稳定的内剥皮拉伸，达到均匀消除管材内表面残留的缺陷，提高内表面质量的目的。下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。管材的生产过程中不可避免的会出现夹灰、夹杂和影响尺寸公差的划痕等缺陷，这些管材一旦流入使用环节，将会造成重大损失。为此，需要对空心管材进行内剥皮处理，消除管内缺陷。现有技术中也出现过管内剥皮的相关技术，其采用的内剥皮芯头同样具有锥形的剥皮刃口，但通常该剥皮刃口是在内剥皮芯头的外侧面形成，拉伸时产生的应力集中在内剥皮芯头与剥皮刃口之间的夹角处，容易使剥皮刃口断裂；另一方面，采用现有的内剥皮芯头，在拉伸过程中，只有剥皮刃口的刃尖部位抵住管内壁，这样拉伸出来的管材，剥皮厚度不均匀，剥皮量很难控制。参照
图1，本实施例提供的一种空心管材的内剥皮芯头，包括芯头本体1，芯头本体I的外侧面11与后端面12相交处形成锥形的剥皮刃口 13，剥皮刃口 13的锥角@为66° 90°。剥皮刃口 13的强度大幅提高，而且芯头本体I自身能配合拉伸模，在完成内剥皮的同时保证管材拉伸后的直径精度；另外，本实用新型将剥皮刃口 13的锥角控制在66° 90°，通常来说，剥皮刃口 13的锥角P越小，则剥皮刃口越锋利，但刃口强度会降低；反之，剥皮刃口 13的锥角P越大，则剥皮刃口越钝，但刃口强度会提高。比如，对紫铜管进行内剥皮处理，由于紫铜的强度和硬度要低于黄铜，剥皮刃口 13的锥角P可以控制在66° 75。，优选的可以是:66°、67°、68°、69°、70°、71°、72°、73°、74°、75° ;而对黄铜管进行内剥皮处理，剥皮刃口 13的锥角P可以控制在71° 78°，优选的可以是:71°、72°、73°、74°、75°、76°、77°、78° ;对铅黄铜管进行内剥皮处理，由于铅黄铜的强度和硬度要大于黄铜，剥皮刃口 13的锥角P可以控制在84° 90°，优选的可以是:84°、85°、86°、87°、88°、89°、90°，根据管材材料的特性，综合考虑剥皮刃口 13的切削性能和强度，将剥 皮刃口 13的锥角P控制在66° 90°，可以满足多种金属材料管材的内剥皮要求。对于不同材料，内剥皮芯头的剥皮刃口 13锥角0也不同，主要是改变芯头本体后端面12的倾斜角度来实现剥皮刃口 13锥角P的变化，芯头本体I的外侧面11通常情况下不作改变。本实施例的内剥皮芯头，其芯头本体I的后端直径(p2大于前端直径(Pl，差值为
0.03mm 0.08mm，芯头本体I具有细微的锥度，这样可以减小铜管内剥皮拉伸过程中铜管内壁与内剥皮芯头的摩擦力，降低拉伸力，减小芯头本体I表面的磨损。考虑到内剥皮芯头的操作便捷性，在芯头本体I的前端设有锥形的导向部14，导向部14的锥角a为10。 20°，长度为2mm 5mm，在内剥皮拉伸的初始阶段，利用导向部14与铜管内壁的摩擦力，可将内剥皮芯头带入拉伸模的工作区段，实现稳定的内剥皮拉伸过程。内剥皮拉伸会产生料屑，为方便排屑，在芯头本体I的后端面设有排屑槽13，为适应剥皮刃口 13的结构，排屑槽13设计成内凹的圆弧槽，圆弧槽与剥皮刃口 13之间形成光滑连接，有利于排屑。参照图2，要实现管材内剥皮拉伸需要一套拉伸装置，本实用新型还提供一种空心管材的拉伸装置，包括拉伸模2、拉伸芯杆3以及内剥皮芯头，拉伸模2上设有拉伸孔，内剥皮芯头装在拉伸芯杆3上，内剥皮芯头为上述实施方案所述的内剥皮芯头。本实施例的拉伸孔具有变径段22和定径段21，在变径段22通过5° 12°的模角对铜管5施加压缩变形，使铜管5直径逐渐缩小至定径段21时，铜管5的内径与内剥皮芯头的直径差在0.1Omm 0.20mm ;铜管进入定径段21后，定径段21与内剥皮芯头配合，保证剥皮后铜管的直径精度，并保证铜管内壁均匀去除厚度约0.05mm 0.1Omm ;定径段21的长度为8_ 20_，内剥皮芯头能稳定控制在图2所示的位置，实现铜管稳定的内剥皮拉伸。整个过程可以理解为:铜管5在拉伸孔变径段22实现外径、内径同时收缩，拉伸孔的定径段21直径与内剥皮芯头直径控制内剥皮后铜管的壁厚。在拉伸芯杆3上设有定心环4，定心环4直径与管坯内壁配合，保证铜管与内剥皮芯头中心线的一致性，提高拉伸过程中的同轴度，提高铜管剥皮量的均匀性。下面给出具体的操作实施例:本操作实施例利用上述的拉伸装置加工H65黄铜管:1、内剥皮前的管坯准备将H65黄铜挤压管坯经冷轧、再结晶软化退火、制夹头、拉伸至Cp40x2_I 5的规格；2、拉伸配模拉伸模，定径段直径为35.90mm,定径段长度15mm ;变径段模角为9° ；内剥皮芯头，导向部锥角a为15°，锥角长度为2mm;剥皮刃口的锥角@为77° ;内剥皮芯头前端直径为31.65mm,后端直径(p2为31.7mm ;排屑槽半径R为1.5_。定心环外径为35.68mm ;定心环的内孔径14.03mm ;拉伸芯杆外径为13.98mm,并且要求表面光滑、直度好；3、拉伸过程将拉伸至tp40x2.1 5的规格的H65铜管套入已安装定心环和内剥皮芯头的拉伸芯杆；拉伸芯杆向前移动，将铜管的拉伸夹头送入拉伸孔内；拉伸小车夹持铜管的拉伸夹头向前移动，依靠铜管内壁与内剥皮芯头导向部的接触摩擦力，将内剥皮芯头带入图2所示位置，这时内剥皮芯头局部位于拉伸孔的定径段，而剩余部分伸出拉伸孔前端，之后，进入稳定的铜管内剥皮拉伸过程，直至铜管拉出拉伸孔。内剥皮拉伸过程中，H65铜管在变径段内外径、内径同时收缩；定径段直径与内剥皮芯头直径决定剥皮后H65铜管的壁厚SI ;并根据SO与SI的差值控制剥皮量的大小，SO为剥皮前H65铜管壁厚。4、最后把经过内剥皮后的H65铜管，再进行I 2道次衬拉，即可获得高尺寸精度、高内表面光洁度、内表面趋于零缺陷的H65铜管。通过上述实施例，本实用新型的目的已经被完全有效的达到了。熟悉该项技艺的人士应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式
中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
权利要求1.一种空心管材的内剥皮芯头，包括芯头本体，其特征在于:芯头本体的外侧面与后端面相交处形成锥形的剥皮刃口，剥皮刃口的锥角为66° 90°。
2.如权利要求1所述的一种空心管材的内剥皮芯头,其特征在于:所述芯头本体的后端面设有排屑槽。
3.如权利要求2所述的一种空心管材的内剥皮芯头，其特征在于:所述排屑槽为内凹的圆弧槽。
4.如权利要求1所述的一种空心管材的内剥皮芯头，其特征在于:所述芯头本体的前端设有锥形的导向部。
5.如权利要求4所述的一种空心管材的内剥皮芯头，其特征在于:所述导向部的锥角为10。 20。，长度为2mm 5mm。
6.如权利要求1至5任意一项所述的一种空心管材的内剥皮芯头，其特征在于:所述芯头本体后端的直径大于前端的直径。
7.如权利要求6所述的一种空心管材的内剥皮芯头，其特征在于:芯头本体后端的直径与前端的直径之差为0.03mm 0.08mm。
8.—种空心管材的拉伸装置，包括拉伸模、拉伸芯杆以及内剥皮芯头，所述拉伸模上设有拉伸孔，所述内剥皮芯头装在拉伸芯杆上，其特征在于:所述内剥皮芯头为权利要求1至7任意一项所述的内剥皮芯头。
9.如权利要求8所述的一 种空心管材的拉伸装置，其特征在于:所述拉伸芯杆上设有定心环。
10.如权利要求8所述的一种空心管材的拉伸装置，其特征在于:所述拉伸孔具有变径段和定径段。
专利摘要本实用新型公开了一种空心管材的内剥皮芯头及其拉伸装置，属于管材拉伸模具设计领域，解决现有空心管材拉伸无法消除管坯内表面缺陷的技术问题，内剥皮芯头包括芯头本体，芯头本体的外侧面与后端面相交处形成锥形的剥皮刃口，剥皮刃口的锥角为66°～90°，本实用新型的内剥皮芯头用于空心管材的内剥皮拉伸，例如紫铜管、黄铜管的内剥皮拉伸。
文档编号B21C37/06GK203076359SQ20132002985
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者狄大江, 何晓明, 赵学龙, 魏连秋 申请人:浙江海亮股份有限公司