一种热穿难变形钛合金的组合式水冷钼基顶头的制作方法

本实用新型属于无缝管生产工具领域，具体涉及一种热穿难变形钛合金的组合式水冷钼基顶头。

背景技术：

穿孔顶头是斜轧穿孔法生产无缝管领域的一种关键零部件，其质量的好坏与使用寿命的高低将直接影响毛管的质量和穿孔机的生产效率。

在热穿难变形钛合金时，由于顶头始终在高温高压、剧烈摩擦等恶劣工况下服役，外表面温度过高会导致顶头软化，从而划伤无缝管内表面，降低良品率。因此，需要对顶头添加高效冷却装置，但常见中空顶头单靠冷却水冷却空腔内壁，散热效率低。

顶头通常由鼻部、穿孔锥段、辗轧锥段、规圆段以及反锥这五部分组成。在热穿孔过程中，由于鼻部与顶头后半段受力大小不一，鼻部磨损始终较为严重，若采用传统一体成型穿孔顶头，一旦鼻部损伤会造成整根顶头报废，既浪费贵金属钼，也提高了生产成本。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是：为了解决上述散热效率低、顶头消耗高这两方面问题，本实用新型提供了一种组合式水冷钼基顶头。只更换顶头中磨损严重的鼻部，降低了贵金属钼的消耗；同时，优化的冷却方式极大减慢了钼基顶头的软化。

本实用新型的技术方案是：包括顶头本体，还包括鼻部、强化散热片和进水管；所述顶头本体一端与鼻部连接，另一端开有凹槽，形成内腔，且凹槽底部与顶头本体连接鼻部的一端不接触，凹槽轴线与顶头本体轴线相互重合。

本实用新型的进一步技术方案是：所述顶头本体与鼻部连接的一端开有三个光孔，呈三角状排列，且光孔与顶头内腔的凹槽底部之间不相互贯通。

本实用新型的进一步技术方案是：所述顶头本体靠近开有凹槽一端的内壁上设有内螺纹，便于衔接外部连接接头。

本实用新型的进一步技术方案是：所述强化散热片顶头本体一体成型；根据内腔大小对称设置；散热片并未延伸至凹槽底部，以形成冷却水回路。

本实用新型的进一步技术方案是：所述鼻部一端为半球型，另一端为平面，平面端在与顶头本体光孔对应位置设置有连接键；连接键与光孔进行插接固定；鼻部轴线、内腔轴线和顶头本体轴线均相互重合。

本实用新型的进一步技术方案是：所述外部进水管位于若干散热片形成的空间内，且外部进水管伸入的一端不与凹槽底部接触，外部进水管的外壁不与若干散热片接触。

本实用新型的进一步技术方案是：冷却水流经进水管进入顶头内腔后，通过顶头内壁与散热片、散热片与进水管外表面之间的空腔回流冷却。

发明效果

本实用新型的技术效果在于：本实用新型采用组合式穿孔顶头，只更换磨损严重的全钼鼻部，减少了顶头贵金属材料的消耗，降低了生产成本，同时，三角形排列的鼻部连接键与顶头本体光孔插接固定，维修简单，安全可靠；添加的强化散热片与顶头本体一体成型，根据内腔体积大小对称设置，散热片显著增大了冷却水与高温顶头的接触面积，提高了冷却效率，从而保证了毛管内表面质量。综合两方面的益处，新型组合式水冷钼基顶头能够提高无缝管企业的经济效益。

附图说明

图1为实用新型顶头本体的结构示意图；

图2为顶头本体与鼻部衔接部位横截面的结构示意图；

图3为鼻部实体造型示意图；

图4为顶头中部内腔与散热片、进水管横截面的结构示意图；

图5为进水管伸入后的结构示意图；

附图标记说明：1为顶头本体、2为鼻部、3为进水管、11为内腔、12为强化散热片、13为衔接连接接头的内螺纹、14为连接鼻部的光孔

具体实施方式

参见图1-图5，为热穿难变形钛合金的组合式水冷钼基顶头，包括顶头本体1、鼻部2和进水管3。顶头本体1包括内腔11、强化散热片12、衔接连接接头的内螺纹13和连接鼻部的光孔14。

上述顶头本体，在本实施例中内外表面均为子弹头形；在前端与鼻部接触区加工有3～4个光孔，呈三角状或正方形排列，光孔与凹槽底部之间不相互贯通；在后端与连接接头接触区加工有内螺纹，便于衔接外部连接接头。

上述强化散热片，在本实施例中是与顶头本体一体成型的；根据内腔体积大小对称设置为3～4个，在空腔内成三角形或四边形布置；但散热片并未延伸至凹槽底部。

上述鼻部，在本实施例中以可拆卸的方式安装于顶头本体上；中心线与顶头本体同轴；在与顶头本体衔接区光孔对应位置的端面上设置有3～4个连接键。在更换磨损严重顶头鼻部时，只需将新鼻部与顶头本体的光孔进行插接固定即可。

上述进水管，在本实施例中穿过若干散热片形成的三角形或四边形空间，进而深入顶头内腔中；但进水管深入的一端不与凹槽底部接触；进水管外表面也不与散热片或空腔内壁接触。

在使用本实用新型对难变形钛合金进行热穿孔过程中，冷却水流经进水管3进入顶头内腔11的凹槽底部后，在回流时不仅在子弹头形高温内壁上进行热交换，而且在强化散热片12的两个表面上进行热交换。换热面积扩大了近1倍，从而提高了散热效率。连续热穿若干支难变形钛合金后，在更换磨损严重顶头鼻部时，只需将新鼻部的连接键插入顶头本体前端光孔中即可完成，操作简便，安全可靠。