薄壁精密扁圆管拉拔工艺探索.pdf

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1、宋文武(木渎特种不锈钢材料厂,江苏苏州215000)摘要:本文介绍了扁圆形钢管的生产现状,简述了扁圆管拉拔成形工艺、模具孔型的设计方法,分析了扁圆管加芯棒头拉拔成形时材料的变形过程及受力状态。关键词:直缝圆焊管;扁圆管;拉拔;芯棒头扁圆管是用途很广和较为常见的异形钢管,主要应用于医疗、汽车和电子行业等。随着各种异型钢管需求量日趋攀升,我厂苦心致力于对异形钢管性能和生产工艺技术的研究。目前,湍面形状简单的异形焊接钢管,多采用在高频焊管机组上生产,由“圆一异的成形法,既先将带钢在成形机上轧制成圆管状,经过高频焊接成圆坯管,再经过定径机的一组异型孔型的轧辊,轧制成所需形状的异形钢管⋯;也有由无

2、缝钢管或直缝焊管采取滚模拉拔、推挤、滚轧等3种工艺成形为异形钢管。为了拓宽市场,探索利用公司现有设备,采取以固定模加芯棒头将圆直缝焊管拉拔成精密扁圆形管,截面尺寸如图l所示,材质为SUS304。,1▲’—●图1扁圆形管1扁圆管的成形工艺分析如图l所示,扁圆形钢管产品,其外观尺寸和壁厚都有很高的精度要求,属薄壁精密扁圆形管。因为管材宽高比大,同时管材壁厚比较薄,一次拉拔成形很容易造成材料失稳,形成凹陷打折的现象,尤其是直边,所以采用先空拉过渡椭圆,再带芯棒头拉拔扁圆成品的制程方式。由于该产品对表面质量有严格的要求,拟定选用以冷轧钢板焊接的优质电焊管作为坯管,并经多道次的游动芯头减壁拉拔,使

3、圆管壁厚接近且稍大干成品壁厚,以保证焊缝的外观质量和最终成品拉拔的稳定性。最终圆管坯尺寸确定为‘P2.45×o.1,半硬状态,再空拉过渡,最后穿芯棒头拉成品管材。2拉拔模具设计2.1空拉过渡模具的设计空拉过渡模具的设计原则主要是拉拔稳定,表面质量好,同时空拉出的钢管内孔,在能保证穿进芯棒头的前提下,尽量做到最小,以减小带芯棒头拉拔的拔制力。模具如图2所示。缆励图2空拉过渡模2.2成品模具的设计此次拉拔,长边圆弧变直,短边圆弧变半圆。孔型直接就是成品管的截面形状,模腔尺寸按照产品图尺寸,且模具定径带长度不宜超过3mm,以起到减小拉拔阻力的作用。模具如图3所示。图3成品模2.3芯棒头的设计由

4、于该芯棒头主要是用来支撑扁圆形管的四个面,防止其失稳凹陷,保证拉拔时稳定变形。其形状与扁圆形管成品截面形状相同,其材料采用硬质合金。具体尺寸根据扁圆外观轮廓尺寸与壁厚尺寸计算得出。芯棒头如图4所示。~I,询a匿二【I图4芯棒头3拉拔过程分析空拉过渡形状所用的原材料‘p2.45×0.1钢管,经过缩头后,通过过渡模具拉拔,拉出的管材符合预期,表面质量合格,并且内孔可以放入芯棒头。扁圆形拉拔芯棒头和扁圆形成品拉拔模对准后,分别固定于拉拔机的拉拔杆和拉拔机的工作台模孔内,将打尖后的过渡坯管穿在带有芯捧头的芯杆上,将打尖部位送入成品扁圆拉拔模孔中,拉拔机夹板夹住坯管的打尖部位,拉着坯管通过拉拔模,

5、其断面逐渐变成扁圆形,因为芯棒头的支撑作用,材料变形稳定,没有产生失稳现象,金属在芯棒头、模具、和拉拔车的作用下,使拉拔出的管材外形符合拉拔模的型腔形状、内部形状符合芯棒头形状,并且尺寸在公差要求范围内。为了减少拉拔力,提高管子的表面光洁度,延长模具寿命和防止芯棒头与管子内壁之间发生热胶着,在整个成品的拉拔过程中,过渡坯管内、外表面都有拉拔油液进行润滑。4结语综上所述,此方法拉拔如图管材的成功,为拉拔薄壁精密扁圆管打下了基础,如以后生产类似的扁圆管,可以推广此方法。参考文献:[1]张荣魁.对角线系数法一一种新的异型管设计方法[J].焊管,2000(1):26—32.作者简介:宋文武(19

6、86一),男,黑龙江省佳木斯市汉本科助理工程师研究方向:精密管材拉拔。232l化工彳鳕2016年6月◇劬

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