专利名称：花鼓式冷拔钢管模具的制作方法
技术领域：
本实用新型属于冷拔钢管模具的技术改进。
目前冷拔钢管生产中最广泛采用的内模具主要有园柱式(图一)及园锥式(图二)两种。园柱式内模工作面为一园柱面，拔制时工作带A面上承受全部垂直于拔制方向的压力，拔制方向上虽无分力，但工作面与钢管的接触面积较大，表面承受较大的摩擦力，钢管内表面润滑涂层极易破坏，提高了冷拔前对钢管酸洗润滑的技术要求，往往需要增加钢管酸洗退火的次数，也不宜于采用连拔工艺。因钢管内表面容易被破坏，冷拔质量下降，容易产生废品。园锥式内模工作面为一较大角度(一般γ＝9°)的园锥面，其锥度倾斜方向与冷拔方向相反，拔制时工作带B面上承受的压力在拔制方向上的分力与拔制方向相同，固定内模用的芯杆承受的拉力增大，容易产生拉断芯杆事故。拔制时钢管减壁是双刮缩的方式，拔制力特大，能耗显著增加，且钢管内表面容易产生缺陷，影响冷拔质量，也易发生拔断钢管事故。由于上述二种内模所需的拔制力都较大，拔制工具极易磨损损坏，降低了工具使用寿命，增加了工具消耗量，也难于采用较大变形量的工艺。
本实用新型为了克服上述种种缺点，而将冷拔钢管内模改进设计成外形带有双向锥度的新型花鼓式内模，达到降低拔制力，节约能耗，提高模具使用寿命，改善冷拔质量，减少拔断钢管芯杆事故等目的。
本实用新型的要点是花鼓式冷拔钢管模具由花鼓式内模1，花鼓式冷拔钢管外模7，内模固定芯杆4，内模固定螺母3等所组成。花鼓式内模的外表面形状是二端为对称的双园锥面，锥度方向相反，锥角α＝0°50′～1°30′，二园锥面之间有一段宽度较窄的园柱面，其宽度一般为d＝0－1毫米。花鼓式内模中有园柱内孔，内模固定芯杆4穿在此孔内与之作滑动配合并用螺母3固定内模于芯杆上。外模7内有工作园柱孔和锥孔，锥孔的锥角β＝14°～16°。花鼓式内模外表面上有三个工作带第一工作带C，第二工作带D，第三工作E。选用第一工作带C拔制钢管时，内外模具的相对位置应如图六所示。由于此时工作带园锥面倾斜方向与拔制方向相同，拔制时工作带C面上承受的压力在拔制方向上的分力与拔制方向相反，因此芯杆4所受的拉力被部分抵消，芯杆所受拉力减小，因而芯杆拉断现象显著减少。因内模工作位置稳定，产品尺寸比较精确，提高了冷拔质量。选用第二工作带D拔制钢管时，内外模具的相对位置应如图七所示。由于工作带D是由二个相反倾斜的对称的园锥面加中间一段窄园柱面所组成，拔制时二个相反方向倾斜园锥面上所承受的压力在拔制方向上的分力刚好相互抵消，因而芯杆所受拉力也可减小，芯杆拉断现象也可减少。选用第三工作带E拔制钢管时，内外模具的相对位置应如图八所示。此时的工作方式与图五的园锥式内模虽相同，但因为锥角α比园锥式内模的锥角γ要小得多，所以芯杆所受拉力以及拔制时的拔制力仍都比园锥式的减小。本实用新型花鼓式内模1用钢或硬质合金材料制成。
与园柱式园锥式内模相比较，本实用新型的优点是1、拔制力减小，模具使用寿命显著提高约6－8倍。2、同一模具有三种不同方式的工作带，也就是说一套模具相当于三套不同的模具。工作带直径是一个可变量，因此一个模具可代替多种规格的模具，大大减少了模具的准备量。3、能量消耗减少。在同一变形量情况下比园柱园锥式节约电耗约15－20％。4、冷拔次数减少。可以使一次变形量增加15－20％，提高了生产效率。5、改善冷拔质量，可明显改善钢管壁厚不均匀度。6、减少钢管、芯杆拔断事故。钢管断头率减少约50％，每吨成品降低钢耗约2－4公斤。降低芯杆、固定螺母等工具消耗量约50％以上。
附图
一是园柱式内模结构及其工作带示意图。附图二是园锥式内模结构及其工作带示意图。附图三是花鼓式内模结构及其工作带示意图。附图四是园柱式内模冷拔钢管示意图。附图五是园锥式内模冷拔钢管示意图。附图六是花鼓式内模使用第一工作带冷拔钢管示意图。附图七是花鼓式内模使用第二工作带冷拔钢管示意图。附图八是花鼓式内模使用第三工作带冷拔钢管示意图。图中1花鼓式内模，2钢管，3内模固定螺母，4内模固定芯杆，5园柱式内模，6园锥式内模，7花鼓式冷拔钢管外模，8园锥式冷拔钢管外模，9园柱式冷拔钢管外模。
权利要求1.一种冷拔钢管模具，它由内有工作园柱孔和锥孔的花鼓式冷拔钢管外模7，内模固定芯杆4，内模固定螺母3等所组成，其特征在于(1)内模是一个外表面由锥度方向相反的对称的双园锥面和双园锥面中间加一段宽度较窄的园柱面所构成，外表面上有第一工作带C，第二工作带D，第三工作带E的花鼓式内模1；(2)花鼓式内模1的锥度α=0°50′～1°30′；(3)花鼓式内模1中间窄园柱面的宽度d=0-1毫米。
2.如权利要求1所说的冷拔钢管模具，其特征在于花鼓式内模1中间有一个芯杆4可以穿入并与之作滑动配合的内园柱孔。
3.如权利要求1或2所说的冷拔钢管模具，其特征在于花鼓式冷拔钢管外模7锥孔的锥角β＝14°～16°。
4.如权利要求3所说的冷拔钢管模具，其特征在于花鼓式内模1用钢或硬质合金材料制成。
专利摘要一种冷拔钢管新模具。有一个花鼓式内模，其二端外表面为锥度方向相反的对称的双圆锥面，锥度甚小；双圆锥面之间有一段宽度很窄的圆柱面。花鼓式内模的外表面上有三种不同工作方式可供选用的工作带。与现用圆柱式圆锥式冷拔钢管模具相比较，拔制力小，模具寿命长，能量消耗低。可增加一次变形量，减少冷拔次数，提高冷拔效率，改善冷拔质量，还可减少钢管芯杆拔断事故。适用于无缝钢管的冷拔。
文档编号B21C3/00GK2055752SQ8920579
公开日1990年4月11日 申请日期1989年7月4日 优先权日1989年7月4日
发明者蒋承纺 申请人:国营青岛钢铁总厂