专利名称：改变无缝钢管内外径的热加工方法
技术领域：
本发明是涉及一种改变无缝管内外径的热加工方法。在现有技术中，改变无缝钢管的内外径的尺寸多采用挤压和拨拉工艺来实现的。这种加工方法所能达到的目的，其公差范围较大，不适应于高精度的加工。
本发明的目的就是为了提高无缝钢管在改变内外径尺寸的精度。
本发明的另一个目的是为了解决企业单位由于管材规格不符合生产的需要，而造成无缝钢管库存积压的问题。
本发明的技术方案是采用外模和芯棒在通常锻床上的锻锤冲击力的作用下而实现整形的一种热加工方法，以保证无缝钢管在改变内外径尺寸整形以后，高精度的要求。
本发明的目的是通过如下的途径来实现的，如
图1所示，首先把无缝钢管切割成一定长度的毛坯，加热到800℃～1000℃左右，用一个支架固定无缝钢管，使得无缝钢管垂直放在下模的凹面内，并保持无缝钢管和下模凹面的垂直度为90°，无缝钢管的孔与下模的通孔相通，并能保证芯棒自由穿过下模通孔。再将扩孔芯棒小头部分插入需要加工的工件孔内，在锻锤冲击力的作用下，迫使扩孔芯棒的锥体部分向无缝钢管孔内滑移，并使无缝钢管的孔扩大，当扩孔芯棒末端锤击到与无缝钢管平齐时，可加用一个外径略小于需要加工的无缝钢管的内径，长度略大于需要加工无缝钢管长度的冲子上加力，使扩孔芯棒完全通过无缝钢管孔后，从下模腿的空隙中拿出，以便进行下一个无缝钢管的扩孔。这样扩孔加工方法可以多次重复进行，每次孔径可扩大8～9毫米。每扩孔一次以后，就可以用另外一个外径略大于已加工过的无缝钢管内径的扩孔芯棒，再一次进行扩孔加工。当无缝钢管孔径与需要加工尺寸只差2～4毫米时，为了保证加工后无缝钢管内径的精度和内壁的直线度，就采用芯棒来做最后一道工序的精加工，操作方法与粗加工的方法相同，把芯棒的小头部分插入需要加工的无缝钢管孔内，在锻锤冲击力的作用下，迫使芯棒通过无缝钢管的孔，当芯棒末端与无缝钢管平齐时，需用一个略小于加工的无缝钢管的内径，长度略大于需要加工无缝钢管长度的冲子上加力，使芯棒退出无缝钢管的孔。精加工有两种情况，分别用两种不同的芯棒一是无缝钢管的长度在400毫米以下，采用芯棒(Ⅰ)，当芯棒(Ⅰ)在外力作用下，通过无缝钢管的孔，芯棒(Ⅰ)末端与无缝钢管平齐时，用一个冲子，在冲子上加力，迫使芯棒(Ⅰ)完全通过无缝钢管的孔。二是无缝钢管在400毫米以上时，采用芯棒(Ⅱ)，当芯棒(Ⅱ)在外力作用下，通过无缝钢管的孔，当芯棒(Ⅱ)末端与无缝钢管平齐时，把无缝钢管倒置过来，然后再用一个冲子顶住芯棒(Ⅱ)的小头部分，在冲子上加外力，使芯棒(Ⅱ)从无缝钢管的孔中退出。这样经过几次粗加工和一次精加工的无缝钢管，就能保证有很高的加工精度和直线度。加工后的无缝钢管可放在空气中堆放冷却。
本发明的扩孔芯棒结构，如图2所示扩孔芯棒的长度与所需要加工无缝钢管的长度相当。整体可分为三个部分一是小头部分，其小头部分的外径略小于无缝钢管的孔径，长度大约占总长度的三分之一，它起到一个导向作用。二是圆锥体部分，圆锥体部分在扩孔芯棒的中部，其锥度为1∶9～1∶11，长度大约占总长度的三分之一，大头的直径比小头直径大8～9毫米，它起到一个扩孔作用。三是尾部，其尾部的外径比无缝钢管的孔径大8～9毫米，长度大约占总长度的三分之一。扩孔芯棒用于无缝钢管扩孔粗加工，是用实心园钢棒材料制做而成的。
本发明的芯棒结构，如图3、图4所示芯棒(Ⅰ)长度与所需要加工的无缝钢管的长度相当，整体可分为三个部分，一是小头部分，长度大约为45毫米左右，其小头部分的直径略小于需要加工的无缝钢管的孔径。二是圆锥体部分，圆锥体部分在芯棒的中部，其锥度为1∶5～1∶9，长度大约45毫米左右，大头的直径比小头的直径大2～4毫米。三是尾部，尾部的直径比所要加工的无缝钢管的孔径大2～4毫米，长度为需要加工无缝钢管的长度，但不超过400毫米。芯棒(Ⅱ)与芯棒(Ⅰ)有所不同，不同之处在于芯棒(Ⅱ)的尾部超过400毫米，尾部部分带有1∶300的锥度。芯棒(Ⅰ)和芯棒(Ⅱ)都是用于无缝钢管扩孔的精加工。芯棒(Ⅰ)用于加工长度在400毫米以内的无缝钢管，而芯棒(Ⅱ)用于加工长度在400毫米以上的无缝钢管，芯棒(Ⅰ)和芯棒(Ⅱ)都是用实心园钢棒材料制做而成的。
本发明的下模主要是使扩孔芯棒和芯棒通过无缝钢管孔后，能从下模阶梯孔中自由通过，并可把芯棒和扩孔芯棒从下模下端的空隙拿出，同时能承受锤击的作用力。下模的通孔部分呈阶梯形状，下模阶梯通孔上部分，深度约为5毫米，直径略大于需要扩孔的无缝钢管的孔的外径。下模阶梯通孔下部分的直径只要能使扩孔芯棒和芯棒自由通过，同时又能阻止无缝钢管在锻锤冲击力的作用下滑移进入，即其通孔的直径在大于扩孔后的无缝钢管内径而小于扩孔前的无缝钢管的外径之间。
本发明有如下附图图1为扩大无缝钢管孔径的热加工工艺过程示意图。
图2为无缝钢管粗加工时所用的扩孔芯棒示意图。
图3为无缝钢管精加工时所用的芯棒(Ⅰ)示意图。
图4为为无缝钢管精加工时所用的芯棒(Ⅱ)示意图。
图1为本发明的一种实施例。首先把加热到800～1000℃的无缝钢管(3)放在下模(4)的阶梯孔上部的孔(5)内，用支架(7)固定好，并保证无缝钢管(3)纵截面与下模(4)的水平面的垂直度为90°。把粗加工扩孔芯棒的小头部分(10)放入无缝钢管(3)孔内，在扩孔芯棒的上部分施加外力，迫使园锥体部分(9)滑进无缝钢管(3)孔内，当扩孔芯棒的尾部(8)全部进入无缝钢管(3)孔内后，加上一个冲子，对冲子加外力，迫使扩孔芯棒完全通过无缝钢管(3)孔和自由通过下模(4)的阶梯孔(6)，这样一个无缝钢管(3)的扩孔热加工完毕。按相同方法可以重复进行，也可以再一次进行扩孔加工。在多次粗加工后，当无缝钢管(3)的孔径与所需要的孔径相差2～4毫米时，可采用芯棒(Ⅰ)或芯棒(Ⅱ)，按照粗加工的方法，再做一次扩孔的精加工。精加工以后，无缝钢管(3)放在空气中冷却即可。
本发明相比现有技术具有如下优点1.本发明在加工无缝钢管时，经过几次粗加工和一次精加工，使无锻钢管有很高的精度和直线度。
2.本发明在加工过程中，操作方便，简单。
3.本发明解决了由于管材规格不符合生产要求，而造成库存积压的问题。
权利要求
1.一种改变无缝钢管内外径的热加工方法，先把无缝钢管(3)加热，用支架(7)和下棋(4)支承并固定，其特征在于粗加工扩孔芯棒的小头部分(10)插入无缝钢管(3)孔内，在锻锤中击力的作用下，迫使扩孔芯棒的园锥体部分(9)向无缝钢管(3)孔内滑移，当扩孔芯棒的尾部(8)与无缝钢管(3)平齐时，用一个外径略小于无缝钢管(3)孔径的冲子，在锻锤冲击力的作用下，迫使扩孔芯棒完全通过无缝钢管(3)孔，这样可以按照相同的操作，进行重复扩孔，每扩一次孔后可换一根直径较大的扩孔芯棒，再进行一次扩孔，当加工的无缝钢管(3)孔径与所需要的孔径相差2～4毫米时，就用(1)或芯棒(Ⅱ)来进行精加工，其操作方法与粗加工的方法相同。
2.根据权利要求1所述的热加工方法，其特征在于在无缝钢管扩孔粗加工中所用的扩孔芯棒分为三个部分一是小头部分(10)，其直径略小于所需要加工的无缝钢管(3)的孔径，长度大约占总长度的三分之一;二是园锥体部分(9)，其锥度为1∶9～1∶11长度大约占总长度的三分之一，大头端直径比小头端的直径大8～9毫米;三是尾部(8)，其直径比所需加工的无缝钢管(3)的孔径大8～9毫米，长度大约占总长度的三分之一。
3.根据权利要求1所述的热加工方法，其特征在于在无缝钢管扩孔精加工中所用的芯棒(1)分为三个部分一是小头部分(13)，其直径略小于所需加工的无缝钢管(3)的孔径，长度大约45毫米左右;二是园锥体部分(12)，其锥度为1∶5～1∶9，长度大约45毫米左右，大头端直径比小头端直径大2～4毫米;三是尾部(11)，其直径比所需要加工的无缝钢管(3)的孔径大2～4毫米，长度为需需要加工无缝钢管的长度，但长度最大不超过400毫米。
4.根据权利要求1所述的热加工方法，其特征在于在无缝钢管扩孔精加工中所用的芯棒(Ⅱ)分为三个部分一是小头部分(16)，其直径略小于所需加工的无缝钢管(3)的孔径，长度大约为45毫米左右;二是园锥体部分(15)，其锥度为1∶5～1∶9，长度大约为45毫米左右，大头端直径比小头端的直径大2～4毫米;三是尾部(14)，其小头端的直径比所需加工的无缝钢管(3)孔径大2～4毫米，锥度为1∶300，长度为需要加工无缝钢管的长度，但长度在400毫米以上。
全文摘要
本发明是涉及一种改变无缝钢管内外径的热加工方法。其特征是采用扩孔芯棒和下模，在外力冲击下，迫使扩孔芯棒通过无缝钢管的孔，这样就使无缝钢管的孔径扩大，根据所需要的孔径尺寸，可以多次进行扩孔加工，能很好的达到所需要的要求。这种热加工方法，有很高的精度。它的优点是加工精度高，操作方便、简单，并且很好的解决了企业单位由于管材规格不符合生产所需要而造成的库存积压的问题。
文档编号B21D41/02GK1030036SQ8710438
公开日1989年1月4日 申请日期1987年6月25日 优先权日1987年6月25日
发明者卢成尧 申请人:卢成尧