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1、铜加工2006年第4期(总第104期)新型管材扒皮模的设计与探讨狄大江葛铁军(浙江海亮集团311835)摘要:本文通过新型管材扒皮模设计与工艺实践,探讨了管材扒皮模的结构、拉伸工艺条件与拉伸扒皮环、扒皮撕裂的因果关系,设计了生产表面“零缺陷”管材的新型管材扒皮模。关键词:扒皮环;扒皮撕裂;新型管材扒皮模;“零缺陷”环、扒皮撕裂缺陷等的形成。1.引言管材表面的扒皮环、扒皮撕裂缺陷,扒皮拉伸是运用金属的切削原理,用环对产品的表面质量危害极大。因此,分析形刀刃的模具刨(刮)方法去除管材表面的和探讨其形成机理,改进管材扒皮模设起皮、夹灰、飞边等缺陷的机加工方
2、法。扒计,避免该类缺陷的产生,是本文探讨的皮拉伸已在管棒材生产中广泛应用。主题。然而有关扒皮模的设计的文献甚[1,2]2.实验与实验结果少,而且扒皮拉伸过程的稳定性和排屑功能未能引起设计的关注,至使在扒皮过程2.1典型扒皮环缺陷的形貌特征中,因诸因素波动的综合效应,诱发扒皮对具有典型扒皮环、扒皮撕裂缺陷的图1管材扒皮环图2管材扒皮撕裂·49·T2铜管,进行拍照(见图1、图2),并对扒在低倍显微镜下观察,谷底有金属表面撕裂皮环缺陷进行了检测。检测结果:其形貌在的形貌特征。管材长度方向呈周期性环状凸起、凹陷,峰2.2采用传统管材扒皮模,扒皮拉伸宽2.8m
3、m、谷底宽1.9mm,谷深0.14mm。实验与实验结果(见表1)·50·2.3采用新型管材扒皮模,扒皮拉伸实验与实验结果(见表2)·51·2.4采用不同定径长度的新型扒皮模,扒皮拉伸实验与实验结果表3不同定径长度的新型管材扒皮模,扒皮拉伸实验与结果mm扒皮拉伸工艺及参数序合金拉伸机扒皮模结构实验结果号牌号结构管材尺寸规格扒皮模直径扒皮量新型管材扒管材表面呈衬拉后的皮模定径Φ金属光泽,无扒皮环、1Φ37.8×3Φ37.400.15的长度为无扒皮撕裂,拉伸力5mm最小。新型管材扒管材表面呈衬拉后的单链式皮模定径Φ金属光泽,无扒皮环、2T2直条拉Φ37.8
4、×3Φ37.400.15的长度为无扒皮撕裂,拉伸力伸机10mm较大。新型管材扒管材表面呈衬拉后的皮模定径Φ金属光泽,无扒皮环、3Φ37.8×3Φ37.400.15的长度为无扒皮撕裂,拉伸力15mm最大并有2%的拉断。2.5采用新型管材扒皮模在液压拉伸机进行扒皮实验,实验与实验结果(见表4)。表4新型管材扒皮模在液压拉伸机扒皮拉伸实验与实验结果mm扒皮拉伸工艺及参数序合金拉伸机扒皮模结构实验结果号牌号结构管材尺寸规格扒皮模直径扒皮量管材表面呈衬拉后的新型管材扒液压金属光泽,全长9米皮模定径Φ直条范围内无扒皮环、无1T2Φ37.8×3Φ37.400.15
5、的长度为拉伸扒皮撕裂。扒皮过程5mm机管材尾部稳定无摆动。的大小有关,扒皮量越大则产生扒皮环的几3.分析与讨论率越大、越严重。3.1表1为采用传统设计的管材扒皮分析表1中的扒皮拉伸工艺参数,序模在单链式直条拉伸机上,进行不同合金牌号5管坯与扒皮模孔直径差仅为0.4mm,号、不同扒皮拉伸工艺条件的实验及实验结但拉伸扒皮后的管材表面却产生严重的扒果。分析表1可以清晰看出:一次扒皮时管皮环和局部撕裂,原因何在?这主要是材表面的扒皮环较二次扒皮管材表面的扒皮T2Φ78×3.03管坯在大吨位单链式直条拉环严重,即管坯外径与扒皮模模孔直径差大伸机上扒皮,而大吨位
6、单链拉伸机的链条于0.4mm时,扒皮环缺陷产生的机率大。尤尺寸大、节距长,在与主动齿轮啮合过程其是扒皮量为0.18mm和0.19mm(单边)的中使拉伸链条和拉伸中心产生周期性偏离管材表面,不但扒皮环严重而且伴随局部的与吻合,而其偏离量大于小吨位、小节距链扒皮撕裂。据作者对实验过程的仔细观察和条拉伸机。拉伸机由于拉伸链条与拉伸中心对实验结果的分析,扒皮环的产生与扒皮量线的周期性偏离与吻合,导致扒皮拉伸过程·52·管坯尾部周期性摆动,加大了扒皮拉伸过程实验与实验结果表2显示,在单链式拉伸机的瞬时扒皮量,诱发扒皮环和扒皮撕裂的产上采用新型管材扒皮模,按表2
7、中扒皮拉伸生。该分析为作者在扒皮拉伸中采取限制管的工艺参数,进行的T2、HSn70-1、材尾部摆动装置,明显减轻扒皮环与扒皮撕C70600、C68700等合金牌号扒皮实验结果裂的实践得到了印证。单链式拉伸机链条与表明:新型管材扒皮模基本上消除了扒皮环拉伸中心线的周期性偏离与吻合破坏扒皮拉和扒皮撕裂,表面呈如衬拉后的金属光泽。伸过程的稳定性,是产生扒皮环的主要原因但在管材尾部仍有无手感的扒皮环。之一。分析扒皮后管材表面呈现如衬拉后的3.2分析表1的实验与实验结果,对金属光泽,其原因是因为新型管材扒皮模图3传统管材扒皮模结构分析,认为传统管的定径带,除了
8、起稳定扒皮拉伸限制管材材扒皮模结构设计不合理是产生扒皮环和扒摆动的作用外,还起到了定径、抛光表面的皮撕裂缺陷
