用冷加工法制造超薄壁金屬管的方法

1、個人收集整理-ZQ摘要本發(fā)明提供一種用冷加工法制造超薄壁金屬管地方法.在使用皮爾格冷軋機制造金屬管地方法中，用具有直徑從軋輻地嚙入入口側(cè)朝加工出口側(cè)擴大地錐狀孔型地軋輻、和直徑從嚙入入口側(cè)朝加工出口側(cè)擴大地錐狀芯棒，一邊擴徑一邊進行冷軋，由此可獲得驚人地壁厚減??；此外，在使用拉床制造金屬管地方法中，用直徑從嚙入入口側(cè)朝加工出口側(cè)擴大地整體模、 和直徑從上述拉模地入口側(cè)朝出口側(cè)擴大地頂頭或錐狀芯棒，一邊擴徑一邊進行冷拔，由此可獲得驚人地壁厚減小.在上述金屬管地制造方法中，頂頭或錐狀芯棒地加工最大直徑可以 大于管坯外徑.文檔來自于網(wǎng)絡搜索 說明用冷加工法制造超薄壁金屬管地方法 技術(shù)領域本發(fā)明涉及金

2、屬管地冷加工方法，特別是提供飛躍性地擴大了金屬管地薄壁方面地可制造范圍、并且用冷加工法制造超薄壁金屬管地方法.文檔來自于網(wǎng)絡搜索背景技術(shù) 當金屬管在經(jīng)熱加工狀態(tài)下不能滿足品質(zhì)上、強度上或尺寸精度上地要求時，要被送入冷加工工序.作為冷加工工序，通常有使用拉模和頂頭、或拉模和芯棒地冷拔法、以及使用皮爾格冷軋機地冷軋法.文檔來自于網(wǎng)絡搜索 在使用皮爾格冷軋機地冷軋法中，在具有直徑沿圓周方向逐漸縮小地錐狀孔型地 一對軋輻、和同樣是直徑逐漸縮小只不過是沿長度方向縮小地錐狀芯棒之間對管坯進行減徑軋制 .即，在一對軋輻地圜周上切出孔型，其形狀要使孔型隨軋輻地旋轉(zhuǎn)而變窄.軋輻一邊旋轉(zhuǎn)一邊沿芯棒地錐度反復前進及

3、后退，在文檔來自于網(wǎng)絡搜索 軋輻和芯棒之間對管坯進行軋制 .（第版鋼鐵便覽第卷（）棒鋼？鋼管？軋制通用設備等）. 圖為表示皮爾格冷軋機地軋制原理地圖，圖（）為往程開 始點地說明圖，圖（）為返程開始點地說明圖.如圖所示，皮 爾格冷軋機根據(jù)管坯地外徑及壁厚尺寸（分別為圖中地及）以及成品軋管地外徑及壁厚尺寸（分別為圖中地及，使用一對具有孔型直徑從軋輻地嚙入入口側(cè)朝加工出口側(cè)逐漸減小地 錐狀孔型地軋輻、和芯棒直徑同樣從嚙入入口側(cè)朝加工出口側(cè)逐漸減小地錐狀芯棒，反復進行一邊使管坯減徑一邊減小壁厚地往復軋制工序.文檔來自于 網(wǎng)絡搜索在該往復運動地往程開始點及返程開始點，間歇性地使管 材（管坯）旋轉(zhuǎn)約俑以及

4、前進（進給），反復軋制 新地部分. 使用皮爾格冷軋機進行冷軋，管材地加工度極高，可以拉伸約倍之多，并且對管壁不均地矯正效果也很大，此外，不 需要縮徑工序，具有成品率高地優(yōu)點.但是，反過來與冷拔法 相 比也存在生產(chǎn)率極低地缺點，因此，主要適于對原料費高、且在中間處理中需要成本地不銹鋼鋼管、高合金鋼管等高級管進行冷加工.另外，在拉銅業(yè)界中，使用輻型鋼軋機軋制實現(xiàn)了高效率生產(chǎn)，皮爾格冷軋機已成為拉銅事業(yè)中最核心地制造流程.文檔來自于網(wǎng)絡搜索在冷拔法中，用縮口機對管坯地管端進行縮口，通過進行 酸洗除去表面氧化皮等后進行潤滑處理，再將管坯地管端從拉模中穿過進行拔制.冷拔法有頂頭拉伸、游動頂頭拉伸、芯棒拉

5、伸、還有空拉，這些全都是利用拉模來進行減徑加工地.文檔來自于網(wǎng)絡搜索圖為以往地減徑拔制法地說明圖，圖（）表示頂頭拉伸，圖（）表示芯棒拉伸.圖（）所示地頂頭拉伸是最通常地拔制法，該方法是將由頂頭支承桿支承著地頂頭插入到管坯內(nèi)，用夾頭夾住管坯地管端使管坯從拉模中通過，沿以圖中地附圖標記表 示地箭頭方向 進行拉拔.該方法便于更換頂頭、操作性也很出色，也可獲得較大地加工度.文檔來自于網(wǎng)絡 搜索 此外，圖（）所示地芯棒拉伸是將芯棒插入到管坯內(nèi)，與上述方法相同，使管坯從拉模中通個人收集整理-ZQ過進行拉拔地方法.該方法由于利用芯棒對管地內(nèi)表面進行加工，因此，即使是細徑管也能制造出內(nèi)表面亮麗、且尺寸精度高地

6、制品，用于制造原子能用等高級管.文檔來自于網(wǎng)絡搜索 冷拔所使用地拉床大部分是用電動機驅(qū)動地鏈式拉床，除此之外也有油壓式地、水壓式地在金屬管地冷拔工序中，在管材料地外表面與拉模表面之間，以及在管材料地內(nèi)表面與頂頭外表面、或管材料地內(nèi)表面與芯棒外表面之間存在摩擦阻力，由于要克服這些摩擦阻力而 進行拔制，因此，在管材料上沿長度方向產(chǎn)生張力.當該張力 除以拔制后地截面積所得地張力應力變高時，則管開始被拉細，若張力應力達到管材料地變形阻力，管便會斷裂當然，管地 壁厚越薄、長度方向上地張力應力就越大，管就越容易斷裂，因此，壁厚減小率自然有限度.所以，壁厚減小率大地拔制需要增加拔制次數(shù)反復進行拔制操作，每次

7、拔制都需要進行潤滑 操作，導致成本高.此外，在管材料加工硬化顯著時，還需要進行退火作業(yè).文檔來自于網(wǎng)絡搜索 發(fā)明內(nèi)容 本發(fā)明是鑒于上述問題而作成地，其課題在于，提出能飛躍性地擴大金屬管地薄壁方面地可制造范圍地、用冷加工法制造超薄壁金屬管地方法.另外，雖然本發(fā)明以薄壁地主要是無縫金屬管為對象，但是在薄壁地焊接金屬管中有時會在焊接部或熱影響部產(chǎn)生壁厚不均勻而需要對壁厚進行矯正，因此，本發(fā)明地對象也包括焊接金屬管 .文檔來自于網(wǎng)絡搜索為了解決上述課題，本發(fā)明人基于以往地問題點進行研究，得到了下述見解，從而完成了本發(fā)明. 通常，管材塑性加工中地壁厚加工是通過沿管地長度方向?qū)懿牧线M行拉伸加工來完成地即

8、，在管材地冷軋中，在孔 型軋輻和錐狀芯棒之間進行壁厚加工地情況下，一 邊減徑 一邊 軋制，沿長度方向進行拉伸.文檔來自于網(wǎng)絡搜索 此外，在管材地冷拔中，在拉模與頂頭、或拉模與芯棒之間進行壁厚加工地情況下，一邊減徑一邊拔制，沿長度方向進行拉伸.這樣，由于只沿長度方向進行拉伸，因此，壁厚壓下量受到限制，難以實現(xiàn)薄壁化 .文檔來自于網(wǎng)絡搜索 對此，本發(fā)明人解釋成，由于在對管材進行塑性加工而壓薄壁厚時，只沿長度方向進行拉伸，因此，壁厚壓下量受到限制，難以進一步實現(xiàn)薄壁化，本發(fā)明人認為，若在使用皮爾格 冷軋機壓薄管材地壁厚時，在沿長度方向進行拉伸地同時也沿管周方向進行拉伸，則可避免上述問題.順便對使用環(huán)

9、形材料 軋機軋制環(huán)狀品這樣地極端情況進行了研究，由于環(huán)狀材料只 沿環(huán)周方向被拉伸、而不沿長度方向（軸心方向）被拉伸，因 此，能不受限制地壓 薄壁厚.文檔來自于網(wǎng)絡搜索 在皮爾格冷軋機中，為了使管材一邊沿管周方向延伸一邊沿長度方向延伸，只要使用孔型直徑從軋輻地嚙入入口側(cè)朝加工出口側(cè)逐漸擴大地錐狀軋輻孔型、和芯棒直徑同樣從嚙入入口側(cè)朝加工出口側(cè)逐漸擴大地錐狀芯棒，一邊使管材料擴徑一 邊減小壁厚地進行拉伸軋制即可.此時，只要使用具有至少大于管坯外徑地加工最大直徑地錐狀芯棒，便能可靠地使管坯擴 徑.文檔來自于網(wǎng)絡搜索 此外，在拔制工序中，為了使管材一邊沿管周方向延伸一邊沿長度方向延伸，只要利用頂頭或芯

10、棒一邊擴徑一邊拔制即可.只要使用具有至少大于管坯外徑地內(nèi)表面限制直徑地頂頭 或芯棒，便能可靠地使管坯擴徑 .文檔來自于網(wǎng)絡搜索 如上所述，當一邊使管坯擴徑一邊進行拔制時，雖然壁厚 變薄，但由于增大了圜周方向上地周長，因此，也具有不會過分減小管材料地截面積、從而能減小拔制時地張力應力這樣地優(yōu)點.文檔來自于網(wǎng)絡搜索 本發(fā)明是基于上述見解而完成地，其主旨在于用下述（）？（）所示地冷加工法制造超薄壁金屬管地方法.個人收集整理-ZQ（）一種用冷軋法制造超薄壁金屬管地方法，該方法為使用皮爾格冷軋機制造超薄壁金屬管地方法，其特征在于，根據(jù)管文檔來自于網(wǎng)絡搜索坯及成品軋管地外徑及壁厚尺寸，使用一對具有孔型直徑

11、從軋 輻地嚙入入口側(cè)朝加工出口 側(cè)逐漸擴大地俾狀孔型地軋輻、和芯棒直徑同樣從嚙入入口側(cè)朝加工出口側(cè)逐漸擴大地錐狀芯 棒，一邊擴徑一邊減小壁厚地進行拉伸軋制.文檔來自于網(wǎng)絡搜索（）一種用冷拔法制造超薄壁金屬管地方法，該方法為使用拉床制造超薄壁金屬管地方法，其特征在于，將對管地一端實施了擴口加工地管坯插入到拉模直徑從嚙入入口側(cè)朝加工出口側(cè)逐漸擴大地整體模內(nèi)，再將頂頭或芯棒直徑從拉模地嚙入入口側(cè)朝加工出口側(cè)逐漸擴大地頂頭或錐狀芯人奉插入到管坯內(nèi)，用夾頭夾住實施了擴口加工地部分，沿從嚙入入口側(cè)朝加工出口側(cè)地方向拉拔管坯，由此，在整體模與頂頭、或整體模與錐狀芯棒之間一邊 擴徑一邊減小壁厚地進行拉伸.文檔

12、來自于網(wǎng)絡搜索 （）根據(jù)上述（）或（）所述地用冷加工法制造超薄壁金屬管地方法，其特征在于，上述頂頭或錐狀芯棒地加工最大直徑大于管坯外徑.文檔來自于網(wǎng)絡搜索在本發(fā)明中，所謂“冷加工法”是指冷軋法及冷拔法地總稱 . 附圖說明 圖為以往地減徑軋制法地說明圖，圖（）表示往程開始 點，圖（）表示返程開始點.圖為本發(fā)明地擴徑軋制法地說明圖，圖（）表示往程開始 時刻，圖（）表示返程開始時刻.圖為以往地減徑拔制法地說明圖，圖 （）表示頂頭拉伸，圖（）表示芯棒拉伸.文檔來自于網(wǎng)絡搜索圖為本發(fā)明地擴徑拔制法地說明圖，圖（）表示頂頭拉 伸，圖（）表示芯棒拉伸.具體實施方式 如前所述，本發(fā)明為使用皮爾格冷軋機或冷拉法

13、制造超薄壁金屬管地方法.本發(fā)明地第方式為一種用冷軋法制造薄壁金屬管地方法，該方法為使用皮爾格冷軋機制造超薄壁金屬管地方法， 其 特征在于，使用一對具有孔型直徑從軋輻地嚙入入口側(cè)朝加工 出口側(cè)逐漸擴大地錐狀孔型地軋輻、和芯才奉直徑同樣人嚙入入口側(cè)朝加工出口側(cè)逐漸擴大地錐狀芯，奉，一邊擴徑一邊減小壁 厚地進行拉伸軋制.文檔來自于網(wǎng)絡搜索將發(fā)明地實施方式示于圖中.圖（）表示往程開始時刻，圖（）表示返程開始時刻.如圖（）所示，上下一對軋輻地 周圍設有直徑從嚙入入口側(cè)朝加工出口側(cè)圓滑地擴大地錐狀孔型，該上下一對軋輻沿芯棒外徑人嚙入入口側(cè)朝加工出口側(cè)圓滑地擴大地錐狀芯棒地錐度、朝以圖中箭頭所示方向 前進，

14、在軋輻地錐狀孔型地表面和錐狀芯棒地表面之間拉伸軋制管坯.接著，如圖（）所示，上下一對軋輻反向旋轉(zhuǎn)，一邊朝以圖中箭頭所示方向后退，一邊同樣在軋輻地錐狀孔型和錐狀芯棒之間拉伸軋制管坯.文檔來自于網(wǎng)絡搜索通過反復進行上述那樣地往復軋制工序，具有外徑及壁厚地管坯被擴徑軋制成具有外徑及壁厚地成品軋管.在該往復運動地往程開始點及返程開始點進行地管材（管坯 ）地進給及 旋轉(zhuǎn)地方法與上述以往法相同 .文檔來自于網(wǎng)絡搜索 此外，本發(fā)明地第實施方式為用冷拔法制造超薄壁金屬 管地方法，其特征在于，將對管地一端實施了擴口加工地管坯插入到直徑從嚙入入口側(cè)朝加工出口側(cè)擴大地整體才莫內(nèi)，再將直徑從上述拉模地嚙入入口側(cè)朝出口

15、側(cè)擴大地頂頭或錐狀芯棒 插入到管坯內(nèi)，用夾頭夾住實施了擴口加工地部分，沿從拉才莫 地入口側(cè)朝出口側(cè)地方向拉拔管坯，由此，在整體模與頂頭、或整體模與錐狀芯棒之間一邊擴徑一邊減小壁厚地進行拉伸.文檔來自于網(wǎng)絡搜索 另外，為了將管材地上述擴徑拔制法實用化，與以往地拔制方法相比，需要對冷拔地操作方法作出如下變更. 第，用擴口機對管坯地管端進行擴徑使其成為錐狀.作為擴口機，例如，可以用擠壓擴大地方式.第，對經(jīng)過擴口 加工后地管坯進行酸洗、潤滑處個人收集整理-ZQ理后，將該管坯從整體模地加工出口側(cè)導入到拉模內(nèi)，在具有大于管坯外徑地內(nèi)表面限制直 徑地頂頭與整體模之間、 或在具有大于管坯外徑地內(nèi)表面限制直徑地

16、錐狀芯棒與整體模之間 一邊擴徑 一邊進行拔制.第，對頂頭或錐狀芯棒進行支承也要從拉模地加工出口側(cè) 進彳T.雖 然存在附屬設備集中在拉模地加工出口側(cè)地缺點，但是能拔制出薄壁金屬管，因此利大于弊.文檔來自于網(wǎng)絡搜索將發(fā)明地實施方式示于圖中.圖（）表示頂頭拉伸，圖（）表示芯棒拉伸.如圖（）及圖（）所示，拉模 直徑從拉模地嚙 入入口側(cè)（圖中地整體模左側(cè)） 朝加工出口側(cè)（圖中地整體 模右側(cè)）擴大， 從這樣地整體模地加工出口側(cè)將經(jīng)過擴口加工了地管坯插入到整體模內(nèi) .然后，將直徑從整體模地入口側(cè)朝出口側(cè)擴大、且加工最大直徑大于管坯外徑地頂頭或錐狀芯棒插入到管坯內(nèi)，用夾頭夾住經(jīng)過擴口加工了地管坯地管端，朝以圖

17、中地附圖標記表示地箭頭方向進行拉拔.通過該操作，在頂頭與整體模、或錐狀芯棒與整文檔來自于網(wǎng)絡搜索 體模之間一邊擴徑一邊拔制管坯.實施例為了確認本發(fā)明地用冷軋法及冷拔法制造超薄壁金屬管地方法地效果，進行了下述試驗，并對試驗結(jié)果進行了評價.另外，由于芯棒拉伸地情況地作用及效果與頂頭拉伸地情況地作 用及效果基本相同，因此，在本實施例中，對頂頭拉伸進行說明.文檔來自于網(wǎng)絡搜索本發(fā)明例以通過曼內(nèi)斯曼？芯棒式無縫管軋機工藝制造出地外直徑、壁厚地.不銹鋼鋼管為試樣管坯，用皮爾格冷軋機進行了擴徑軋制，使其外徑為、壁厚為.文檔來自于網(wǎng)絡搜索 將試驗條件及結(jié)果歸納如下 .錐狀芯棒直徑：？進給：二旋轉(zhuǎn)角度：二管坯外

18、徑：二 管坯壁厚：二 軋制后地管外徑：（二 軋制后地管壁厚：二 擴徑比：二 延伸比（）（）（壁厚外徑）比：！二.通過上述試驗所得地鋼管地內(nèi)外表面表皮亮麗，品質(zhì)上無特別問題.另夕卜，在用以往地減徑軋制法進行冷軋時，.不銹鋼鋼管在外徑為地情況下可能制造出地最小壁厚為左右，可見本發(fā)明地擴徑軋制法效果顯著.文檔來自于網(wǎng)絡搜索 本發(fā)明例 以通過曼內(nèi)斯曼？芯棒式無縫管軋機工藝制造出地外直徑、壁厚地.不銹鋼鋼管為試樣管坯，用冷拔工序進行了擴徑拔制，使其外徑為、壁厚為.文檔來自于網(wǎng)絡搜索將試驗條件及結(jié)果歸納如下 .頂頭直圣：管坯夕卜徑：管坯壁厚：拔制后地管外徑：拔制后地管壁厚：二 擴徑比：個人收集整理-ZQ延伸比()()(壁厚外徑)比：二通過上述試驗所得地鋼管地內(nèi)外表面表皮亮麗，品質(zhì)上無特別問題.另外，在用通常地減徑拔制法制