一种用于旋压大口径钢管的组合芯棒的制作方法

本发明涉及一种用于旋压大口径钢管的组合芯棒，它属于轧制钢管模具技术领域。

背景技术：

旋压是指旋轮做轴向进给运动使金属坯料产生塑性变形而成为空心回转体零件的加工方法，是生产钢管最常用的生产方式，广泛应用于军工、核电、高要求压力容器、有色金属加工等领域。现有大口径钢管旋压技术多采用长芯棒作为模具，生产过程中存在难换模以及材料浪费严重等问题。同时，现有短芯棒模具因工作区域较短，轴向位置限动，结构复杂，安装困难，难以同时满足正向旋压与反向旋压加工要求。因此，现有的芯棒模具存在的换模困难、材料浪费严重、轴向位置限动和结构复杂等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有的芯棒模具存在的换模困难、材料浪费严重、轴向位置限动和结构复杂的技术问题，提供一种用于旋压大口径钢管的组合芯棒。该组合芯棒结构简单紧凑，安装方便，适合于旋轮旋压、滚珠旋压、环轮旋压以及无缝钢管的轧制。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种用于旋压大口径钢管的组合芯棒，它由芯棒、支撑棒、卡套、方键和螺栓组成，所述芯棒通过内螺纹与支撑棒一端设置的外螺纹连接，所述卡套套在支撑棒上并位于支撑棒设置的凹槽处，所述方键插入卡套设置的通透方孔内并与支撑棒的凹槽相配合，所述卡套轴向滑动装在芯棒设置的光孔中并通过螺栓固定。

进一步地，所述芯棒为中空圆柱体，所述芯棒内孔一侧设有内螺纹，所述芯棒内孔另一侧设有沿轴线均布4个键槽的光孔，所述键槽长度为a1，宽度为a2，所述键槽最远对称距离为l1，所述键槽同侧均布设有4个内螺纹孔，所述键槽与内螺纹孔均匀相间布置，互不干涉。

进一步地，所述支撑棒为厚壁管或者实心棒，其一端设有与芯棒内螺纹相同规格的外螺纹，所述支撑棒紧邻外螺纹均布设有与键槽数量相等的沿支撑棒轴向方向的凹槽，其长度为b1，宽度为b2，所述凹槽长度b1≥2a1。

进一步地，所述卡套为圆柱体，所述卡套外径与芯棒的光孔直径相等，所述卡套内径与支撑棒直径相等，所述卡套轴向方向均布设有带通透方孔的方形凸台，所述方形凸台数量与芯棒的键槽数量相等，所述方形凸台宽c2与芯棒的键槽宽a2相等，所述方形凸台最远对称距离l2与芯棒键槽最远对称距离l1相等，所述通透方孔宽d2与支撑棒凹槽宽b2相等，所述卡套一端均布设有与芯棒内螺纹孔数量相等的带有螺栓孔的凸耳，所述凸耳厚度为e，所述方形凸台长c1等于芯棒键槽长a1加凸耳厚度e，所述方形凸台与所述凸耳均匀相间布置。

进一步地，所述方键为矩形钢块，所述方键长x和宽y分别与通透方孔长d1和宽d2相等。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用组合芯棒的方法，可节省芯棒材料，减轻芯棒重量，实现大口径钢管少批量、多品种旋压或者轧制。

2、本发明芯棒与支撑棒通过螺纹连接，芯棒可承受更大的双向轴向力，能同时满足正向旋压与反向旋压加工要求，芯棒与支撑棒不松脱，实现旋轮旋压、滚珠旋压、环轮旋压以及无缝钢管的轧制。

3、本发明结构简单紧凑，更换芯棒方便快捷，能极大提高加工效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明芯棒的结构示意图；

图3是本发明支撑棒的结构示意图；

图4是本发明卡套的结构示意图；

图5是本发明方键的结构示意图；

图6是本发明旋轮旋压大口径钢管加工示意图；

图中：1—芯棒；1'1—内螺纹；1'2—键槽；1'3—光孔；1'4—内螺纹孔；2—支撑棒；2'1—外螺纹；2'2—凹槽；3—卡套；3'1—方形凸台；3'2—通透方孔；3'3—凸耳；4—方键；5—螺栓；6—毛坯管；7—旋轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中的一种用于旋压大口径钢管的组合芯棒，它由芯棒1、支撑棒2、卡套3、方键4和螺栓5组成，所述芯棒1通过内螺纹与支撑棒2一端设置的外螺纹连接，所述卡套3套在支撑棒2上并位于支撑棒2设置的凹槽处，所述方键4插入卡套3设置的通透方孔内并与支撑棒2的凹槽相配合，所述卡套3轴向滑动装在芯棒1设置的光孔中并通过螺栓5固定。

如图2所示，所述芯棒1为中空圆柱体，所述芯棒1内孔一侧设有内螺纹1'1，所述芯棒1内孔另一侧设有沿轴线均布4个键槽1'2的光孔1'3，所述键槽1'2长度为a1＝140mm，宽度为a2＝80mm，所述键槽1'2最远对称距离为l1＝460mm，所述键槽1'2同侧均布设有4个内螺纹孔1'4，所述键槽1'2与内螺纹孔1'4均匀相间布置，互不干涉。

如图3所示，所述支撑棒2为厚壁管或者实心棒，其一端设有与芯棒内螺纹1'1相同规格的外螺纹2'1，所述支撑棒2紧邻外螺纹2'1均布设有与键槽1'2数量相等的沿支撑棒2轴向方向的凹槽2'2，其长度为b1＝290mm，宽度为b2＝60mm。

如图4所示，所述卡套3为圆柱体，所述卡套3外径与芯棒的光孔1'3直径相等，所述卡套3内径与支撑棒2直径相等，所述卡套3轴向方向均布设有带通透方孔3'2的方形凸台3'1，所述方形凸台3'1数量与芯棒的键槽1'2数量相等，所述方形凸台3'1宽c2与芯棒的键槽1'2宽a2相等，所述方形凸台3'1最远对称距离l2与芯棒键槽1'2最远对称距离l1相等，所述通透方孔3'2宽d2与支撑棒凹槽2'2宽b2相等，所述卡套3一端均布设有与芯棒内螺纹孔1'4数量相等的带有螺栓孔的凸耳3'3，所述凸耳3'3厚度为e，厚度e＝10mm，所述方形凸台3'1长c1等于芯棒键槽长a1加凸耳厚度e，所述方形凸台3'1长c1＝150mm，所述方形凸台3'1与所述凸耳3'3均匀相间布置。

如图5所示，所述方键4为矩形钢块，所述方键4长x和宽y分别与通透方孔3'2长d1和宽d2相等。

本发明的工作过程为：

如图6所示，首先将组合芯棒按下列顺序装配：

a、芯棒1通过螺纹与支撑棒2连接；

b、安装卡套3至支撑棒凹槽2'2处；

c、方键4插至卡套通透方孔3'2内，并与支撑棒凹槽2'2配合；

d、卡套3轴向滑动，并与芯棒键槽1'2配合；

e、螺栓5固定连接。

接着把毛坯6管套于芯棒1上，将旋轮7均布在毛坯管6外侧。