专利名称：一种内螺纹管旋浮拉拔装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属管材的加工领域，具体地说就是提供了一种在芯轴上拉拔并通过模具滚压在管内壁上形成螺旋形导向槽的装置，即内螺纹管旋浮拉拔装置。
过去空调热交换器中的换热铜管多是镜面管，这种形式的管有两个缺点一是散热面积小，另一个是管内的液体以层流的方式运动，不能进行充分的热交换。最近已开始采用一种更新换代型产品一内螺旋波纹散热铜管，该产品内壁一周上有N个三角形凸起，以与轴线成α角呈螺旋线分布，这种形式的散热铜管在尺寸一定的情况下增加了换热面积，并且内壁的螺旋状凸起扰乱了管内液体的流动状态，以紊流的方式运动，从而可以进行更充分的热交换。通常内螺纹管的换热效果比相同尺寸镜面管提高近一倍，因而可以节约有色金属铜管近一半，节约电能消耗，提高空调器的使用性能，体积缩小1／3。目前生产内螺纹管通常采用旋转压缩法，此种变形方式的优点是内螺纹易充满，变形力小、芯头不易磨损，对坯管尺寸要求不严格。如在日本公开的专利中，整个加工装置由游动芯头，带沟槽芯头及分别单独固定在拉伸机一定部位上的游动模，空拉模与旋转滚压装置五部分组成，游动芯头与带沟槽芯头用杆相连接，其特点是浮动拉拔变形，旋压内螺纹拉拔变形及定径空拉变形三者是分开进行的。其缺点是更换模具比较繁锁，并且由于总变形区域过长，头料损失大，难以实现在园盘拉伸机上生产内螺纹管，对大生产不利。
本实用新型由拔模座，旋转园筒及组合模具和组合芯头构成，旋转园筒通过轴承与拔模座相联，组合模具可固定在旋转园筒上，组合芯头置于坯管的内部，其特征在于组合模具由游动模、空拉模及旋转滚压装置三个积木式的组件构成，紧密地放入同一个组合模套中，游动模与空拉模分别通过径向推力轴承与模套相连。旋转滚压装置通过键与模套固定。组合芯头与组合模具相匹配，由游动芯头及带沟槽芯头两部分组成，通过滚动装置直接相连、旋转滚压装置可以是行星式的，园柱式的也可以是旋轮式的。组合模具中的径向推力轴承使得游动模及空拉模处于悬浮状态，当旋转滚压装置随着模套与旋转园筒一起高速旋转时，游动模和空位模可动也可不动。这种悬浮状态有三大好处1、可以实现浮动拉拔、旋转滚压、空拉定径三位一体的旋浮拉拔组合模，使得装备紧凑，总的变形区域缩短，从而减少头料损失，并且使得在园盘拉伸机上生产内螺纹盘管成为了可能；2、悬浮方式可以实现力的自身调节；3、由于空拉模所处的悬浮状态，可以在其上开出槽沟，以实现内外螺旋波纹的同时加工成形。
组合芯头中的滚动装置使得带沟槽芯头处于自由转动的状态，附图2给出了组合芯头的受力状态，在旋浮拉拔变形中，必须满足如下平衡条件Ff＋μ(NW＋NSCosβ)＝NsSinβ式中Ff－在旋转滚压变形中，带钩槽芯头所受的总的轴向力。
μ－摩擦系数。
Nw－芯头小园柱面上的正压力。
Ns－芯头锥柱面上正压力。
β－芯头锥柱面半角。
为此，在拉拔过程中只要调整好V、N、R1、R2、α、β、μ等各项工艺参量，即可生产出合格的产品。另外，本实用新型这种积木式的组合模及积木式组合芯头，只要按设计要求更换积木式元件，即可实现不同规格内螺纹管的生产，因而简化了模具的更换过程。
以下结合附图详述一实施例。
附
图1为一种内螺纹管旋浮拉拔装置。
图中1、坯管；2、浮动芯头；3、悬浮式游模；4、带沟槽芯头；5、滚动装置；6、径向推力轴承；7、旋转园筒；8、滚珠；9、旋转模座；10、键；11、悬浮式空拉模；12、拔模座；13、内螺纹管；14、组合模套。
实施例如附图所示，悬浮游模(3)悬浮空拉模(11)通过径向推力轴承(6)装入组合模套(14)内，当模套与旋转园筒(7)一起高速旋转时，游模与空拉模可保持不动，行星式旋转滚压装置由滚珠(8)旋转模座(9)组成，用键(10)与模套(14)相连接。组合芯头放入管坯(1)内部，其游动芯头部分由大小园柱和锥柱构成，其锥面角与悬浮游模(3)的模角相匹配，大头外径稍小于坯管(1)内径，小头外径与该模口内径相匹配，以实现在加工中对带沟槽芯头(4)部分的支持定位作用。带沟槽芯头通过滚动装置(5)与游动芯头相连接，并呈自由转动状态。滚动装置可为一组滚珠。工作中，滚珠(8)在坯管(1)外表面呈公转与自转运动，同带沟槽芯头(4)一起从内外侧加压使管内壁上加工成内螺旋波纹，再经空拉模(11)定径形成内螺纹管(13)。
当选用组合模具尺寸游模内径(mm)φ11.2游模半角(度)13°滚珠直径(mm)φ10.32滚珠数量(个)6滚旋内孔径(mm)φ10.40空拉模内径(mm)φ9.52组合游动芯头尺寸大头外径(mm)φ11.6小头外径(mm)φ10.2锥面半角β°(度)11°沟槽尺寸波底厚0.41mm，波纹高度0.15mm，螺旋角α25度，波纹头数N65及顶角r90度。调整园筒转数n＝3000转／分，对外径为2R。φ13毫米，壁厚t＝0.5毫米的T2无氧铜，Tup磷脱氧铜的坯管分别进行了拉拔，拉拔速度达30米／分以上。得到的铜管尺寸外径OD(mm)0.52内径ID(mm)8.54平均壁厚(mm)0.41波底厚(mm)0.34波纹高H(mm)0.15螺纹角α度25波纹头数N65
顶角r(度)90完全附合空调换热器铜管的需求，并且外表面光滑，内壁螺纹充满。
综上所述，本实用新型用悬浮法巧妙地使浮动拉拔，旋转滚压及空拉定径三个变形过程一体化，从而使得结构紧凑、变形区大大缩短，同时可以实现连续拉拔内螺纹盘管，另外积木式的组合模及积木式组合芯头，使得更换模具简便、利于大生产。
权利要求1.一种由拔模座、旋转园筒及组合模具、组合芯头构成的内螺纹管旋浮拉拔装置，旋转园筒通过轴承与拔模座相联，组合模具可固定在旋转园筒上，组合芯头置于坯管内部，其特征在于(1)组合模具由游动模、空拉模及旋转滚压装置三个积木式的组块构成，紧密地装入同一个组合模套中，游动模与空拉模分别通过径向推力轴承与模套相连，旋转滚压装置通过键与模套固定；(2)、组合芯头与组合模具相匹配，由游动芯头及带沟槽芯头两部分组成，通过滚动装置直接相连。
2.按权利要求1所述的旋浮拉拔装置，其特征在于所述的旋转滚压装置可以是行星式的，园柱式的或者是旋轮式的。
3.按权利要求1、2所述的旋浮拉拔装置，其特征在于所述的滚动装置可以是一组滚珠。
专利摘要本实用新型涉及金属管材的加工领域，具体地说就是提供了一种在心轴上拉拔并通过模具滚压在管内壁上形成螺旋形导向槽的装置，即内螺纹管旋浮拉拔装置。本实用新型的主要特点是采用悬浮法巧妙地使浮动拉拔，旋转滚压及空拉定径三个变形过程一体化，从而使得结构紧凑，变形区缩短，减少了头料损失，可以实现连续拉拔内螺纹盘管，并且积木式的组合模具使得更换模具简便，利于大生产。
文档编号B21C1/24GK2110527SQ92210100
公开日1992年7月22日 申请日期1992年1月18日 优先权日1992年1月18日
发明者王文斌, 冯德明, 明旭光, 陈锡权, 张守义, 于鹏, 姚奇舟, 付鸿玉, 徐建伟 申请人:中国科学院金属研究所