用冷加工法制造超薄壁金属管的方法

1、个人收集整理-ZQ摘要本发明提供一种用冷加工法制造超薄壁金属管地方法.在使用皮尔格冷轧机制造金属管地方法中，用具有直径从轧辐地啮入入口侧朝加工出口侧扩大地锥状孔型地轧辐、和直径从啮入入口侧朝加工出口侧扩大地锥状芯棒，一边扩径一边进行冷轧，由此可获得惊人地壁厚减小；此外，在使用拉床制造金属管地方法中，用直径从啮入入口侧朝加工出口侧扩大地整体模、 和直径从上述拉模地入口侧朝出口侧扩大地顶头或锥状芯棒，一边扩径一边进行冷拔，由此可获得惊人地壁厚减小.在上述金属管地制造方法中，顶头或锥状芯棒地加工最大直径可以 大于管坯外径.文档来自于网络搜索 说明用冷加工法制造超薄壁金属管地方法 技术领域本发明涉及金

2、属管地冷加工方法，特别是提供飞跃性地扩大了金属管地薄壁方面地可制造范围、并且用冷加工法制造超薄壁金属管地方法.文档来自于网络搜索背景技术 当金属管在经热加工状态下不能满足品质上、强度上或尺寸精度上地要求时，要被送入冷加工工序.作为冷加工工序，通常有使用拉模和顶头、或拉模和芯棒地冷拔法、以及使用皮尔格冷轧机地冷轧法.文档来自于网络搜索 在使用皮尔格冷轧机地冷轧法中，在具有直径沿圆周方向逐渐缩小地锥状孔型地 一对轧辐、和同样是直径逐渐缩小只不过是沿长度方向缩小地锥状芯棒之间对管坯进行减径轧制 .即，在一对轧辐地圜周上切出孔型，其形状要使孔型随轧辐地旋转而变窄.轧辐一边旋转一边沿芯棒地锥度反复前进及

3、后退，在文档来自于网络搜索 轧辐和芯棒之间对管坯进行轧制 .（第版钢铁便览第卷（）棒钢？钢管？轧制通用设备等）. 图为表示皮尔格冷轧机地轧制原理地图，图（）为往程开 始点地说明图，图（）为返程开始点地说明图.如图所示，皮 尔格冷轧机根据管坯地外径及壁厚尺寸（分别为图中地及）以及成品轧管地外径及壁厚尺寸（分别为图中地及，使用一对具有孔型直径从轧辐地啮入入口侧朝加工出口侧逐渐减小地 锥状孔型地轧辐、和芯棒直径同样从啮入入口侧朝加工出口侧逐渐减小地锥状芯棒，反复进行一边使管坯减径一边减小壁厚地往复轧制工序.文档来自于 网络搜索在该往复运动地往程开始点及返程开始点，间歇性地使管 材（管坯）旋转约俑以及

4、前进（进给），反复轧制 新地部分. 使用皮尔格冷轧机进行冷轧，管材地加工度极高，可以拉伸约倍之多，并且对管壁不均地矫正效果也很大，此外，不 需要缩径工序，具有成品率高地优点.但是，反过来与冷拔法 相 比也存在生产率极低地缺点，因此，主要适于对原料费高、且在中间处理中需要成本地不锈钢钢管、高合金钢管等高级管进行冷加工.另外，在拉铜业界中，使用辐型钢轧机轧制实现了高效率生产，皮尔格冷轧机已成为拉铜事业中最核心地制造流程.文档来自于网络搜索在冷拔法中，用缩口机对管坯地管端进行缩口，通过进行 酸洗除去表面氧化皮等后进行润滑处理，再将管坯地管端从拉模中穿过进行拔制.冷拔法有顶头拉伸、游动顶头拉伸、芯棒拉

5、伸、还有空拉，这些全都是利用拉模来进行减径加工地.文档来自于网络搜索图为以往地减径拔制法地说明图，图（）表示顶头拉伸，图（）表示芯棒拉伸.图（）所示地顶头拉伸是最通常地拔制法，该方法是将由顶头支承杆支承着地顶头插入到管坯内，用夹头夹住管坯地管端使管坯从拉模中通过，沿以图中地附图标记表 示地箭头方向 进行拉拔.该方法便于更换顶头、操作性也很出色，也可获得较大地加工度.文档来自于网络 搜索 此外，图（）所示地芯棒拉伸是将芯棒插入到管坯内，与上述方法相同，使管坯从拉模中通个人收集整理-ZQ过进行拉拔地方法.该方法由于利用芯棒对管地内表面进行加工，因此，即使是细径管也能制造出内表面亮丽、且尺寸精度高地

6、制品，用于制造原子能用等高级管.文档来自于网络搜索 冷拔所使用地拉床大部分是用电动机驱动地链式拉床，除此之外也有油压式地、水压式地在金属管地冷拔工序中，在管材料地外表面与拉模表面之间，以及在管材料地内表面与顶头外表面、或管材料地内表面与芯棒外表面之间存在摩擦阻力，由于要克服这些摩擦阻力而 进行拔制，因此，在管材料上沿长度方向产生张力.当该张力 除以拔制后地截面积所得地张力应力变高时，则管开始被拉细，若张力应力达到管材料地变形阻力，管便会断裂当然，管地 壁厚越薄、长度方向上地张力应力就越大，管就越容易断裂，因此，壁厚减小率自然有限度.所以，壁厚减小率大地拔制需要增加拔制次数反复进行拔制操作，每次

7、拔制都需要进行润滑 操作，导致成本高.此外，在管材料加工硬化显著时，还需要进行退火作业.文档来自于网络搜索 发明内容 本发明是鉴于上述问题而作成地，其课题在于，提出能飞跃性地扩大金属管地薄壁方面地可制造范围地、用冷加工法制造超薄壁金属管地方法.另外，虽然本发明以薄壁地主要是无缝金属管为对象，但是在薄壁地焊接金属管中有时会在焊接部或热影响部产生壁厚不均匀而需要对壁厚进行矫正，因此，本发明地对象也包括焊接金属管 .文档来自于网络搜索为了解决上述课题，本发明人基于以往地问题点进行研究，得到了下述见解，从而完成了本发明. 通常，管材塑性加工中地壁厚加工是通过沿管地长度方向对管材料进行拉伸加工来完成地即

8、，在管材地冷轧中，在孔 型轧辐和锥状芯棒之间进行壁厚加工地情况下，一 边减径 一边 轧制，沿长度方向进行拉伸.文档来自于网络搜索 此外，在管材地冷拔中，在拉模与顶头、或拉模与芯棒之间进行壁厚加工地情况下，一边减径一边拔制，沿长度方向进行拉伸.这样，由于只沿长度方向进行拉伸，因此，壁厚压下量受到限制，难以实现薄壁化 .文档来自于网络搜索 对此，本发明人解释成，由于在对管材进行塑性加工而压薄壁厚时，只沿长度方向进行拉伸，因此，壁厚压下量受到限制，难以进一步实现薄壁化，本发明人认为，若在使用皮尔格 冷轧机压薄管材地壁厚时，在沿长度方向进行拉伸地同时也沿管周方向进行拉伸，则可避免上述问题.顺便对使用环

9、形材料 轧机轧制环状品这样地极端情况进行了研究，由于环状材料只 沿环周方向被拉伸、而不沿长度方向（轴心方向）被拉伸，因 此，能不受限制地压 薄壁厚.文档来自于网络搜索 在皮尔格冷轧机中，为了使管材一边沿管周方向延伸一边沿长度方向延伸，只要使用孔型直径从轧辐地啮入入口侧朝加工出口侧逐渐扩大地锥状轧辐孔型、和芯棒直径同样从啮入入口侧朝加工出口侧逐渐扩大地锥状芯棒，一边使管材料扩径一 边减小壁厚地进行拉伸轧制即可.此时，只要使用具有至少大于管坯外径地加工最大直径地锥状芯棒，便能可靠地使管坯扩 径.文档来自于网络搜索 此外，在拔制工序中，为了使管材一边沿管周方向延伸一边沿长度方向延伸，只要利用顶头或芯

10、棒一边扩径一边拔制即可.只要使用具有至少大于管坯外径地内表面限制直径地顶头 或芯棒，便能可靠地使管坯扩径 .文档来自于网络搜索 如上所述，当一边使管坯扩径一边进行拔制时，虽然壁厚 变薄，但由于增大了圜周方向上地周长，因此，也具有不会过分减小管材料地截面积、从而能减小拔制时地张力应力这样地优点.文档来自于网络搜索 本发明是基于上述见解而完成地，其主旨在于用下述（）？（）所示地冷加工法制造超薄壁金属管地方法.个人收集整理-ZQ（）一种用冷轧法制造超薄壁金属管地方法，该方法为使用皮尔格冷轧机制造超薄壁金属管地方法，其特征在于，根据管文档来自于网络搜索坯及成品轧管地外径及壁厚尺寸，使用一对具有孔型直径

11、从轧 辐地啮入入口侧朝加工出口 侧逐渐扩大地俾状孔型地轧辐、和芯棒直径同样从啮入入口侧朝加工出口侧逐渐扩大地锥状芯 棒，一边扩径一边减小壁厚地进行拉伸轧制.文档来自于网络搜索（）一种用冷拔法制造超薄壁金属管地方法，该方法为使用拉床制造超薄壁金属管地方法，其特征在于，将对管地一端实施了扩口加工地管坯插入到拉模直径从啮入入口侧朝加工出口侧逐渐扩大地整体模内，再将顶头或芯棒直径从拉模地啮入入口侧朝加工出口侧逐渐扩大地顶头或锥状芯人奉插入到管坯内，用夹头夹住实施了扩口加工地部分，沿从啮入入口侧朝加工出口侧地方向拉拔管坯，由此，在整体模与顶头、或整体模与锥状芯棒之间一边 扩径一边减小壁厚地进行拉伸.文档

12、来自于网络搜索 （）根据上述（）或（）所述地用冷加工法制造超薄壁金属管地方法，其特征在于，上述顶头或锥状芯棒地加工最大直径大于管坯外径.文档来自于网络搜索在本发明中，所谓“冷加工法”是指冷轧法及冷拔法地总称 . 附图说明 图为以往地减径轧制法地说明图，图（）表示往程开始 点，图（）表示返程开始点.图为本发明地扩径轧制法地说明图，图（）表示往程开始 时刻，图（）表示返程开始时刻.图为以往地减径拔制法地说明图，图 （）表示顶头拉伸，图（）表示芯棒拉伸.文档来自于网络搜索图为本发明地扩径拔制法地说明图，图（）表示顶头拉 伸，图（）表示芯棒拉伸.具体实施方式 如前所述，本发明为使用皮尔格冷轧机或冷拉法

13、制造超薄壁金属管地方法.本发明地第方式为一种用冷轧法制造薄壁金属管地方法，该方法为使用皮尔格冷轧机制造超薄壁金属管地方法， 其 特征在于，使用一对具有孔型直径从轧辐地啮入入口侧朝加工 出口侧逐渐扩大地锥状孔型地轧辐、和芯才奉直径同样人啮入入口侧朝加工出口侧逐渐扩大地锥状芯，奉，一边扩径一边减小壁 厚地进行拉伸轧制.文档来自于网络搜索将发明地实施方式示于图中.图（）表示往程开始时刻，图（）表示返程开始时刻.如图（）所示，上下一对轧辐地 周围设有直径从啮入入口侧朝加工出口侧圆滑地扩大地锥状孔型，该上下一对轧辐沿芯棒外径人啮入入口侧朝加工出口侧圆滑地扩大地锥状芯棒地锥度、朝以图中箭头所示方向 前进，

14、在轧辐地锥状孔型地表面和锥状芯棒地表面之间拉伸轧制管坯.接着，如图（）所示，上下一对轧辐反向旋转，一边朝以图中箭头所示方向后退，一边同样在轧辐地锥状孔型和锥状芯棒之间拉伸轧制管坯.文档来自于网络搜索通过反复进行上述那样地往复轧制工序，具有外径及壁厚地管坯被扩径轧制成具有外径及壁厚地成品轧管.在该往复运动地往程开始点及返程开始点进行地管材（管坯 ）地进给及 旋转地方法与上述以往法相同 .文档来自于网络搜索 此外，本发明地第实施方式为用冷拔法制造超薄壁金属 管地方法，其特征在于，将对管地一端实施了扩口加工地管坯插入到直径从啮入入口侧朝加工出口侧扩大地整体才莫内，再将直径从上述拉模地啮入入口侧朝出口

15、侧扩大地顶头或锥状芯棒 插入到管坯内，用夹头夹住实施了扩口加工地部分，沿从拉才莫 地入口侧朝出口侧地方向拉拔管坯，由此，在整体模与顶头、或整体模与锥状芯棒之间一边扩径一边减小壁厚地进行拉伸.文档来自于网络搜索 另外，为了将管材地上述扩径拔制法实用化，与以往地拔制方法相比，需要对冷拔地操作方法作出如下变更. 第，用扩口机对管坯地管端进行扩径使其成为锥状.作为扩口机，例如，可以用挤压扩大地方式.第，对经过扩口 加工后地管坯进行酸洗、润滑处个人收集整理-ZQ理后，将该管坯从整体模地加工出口侧导入到拉模内，在具有大于管坯外径地内表面限制直 径地顶头与整体模之间、 或在具有大于管坯外径地内表面限制直径地

16、锥状芯棒与整体模之间 一边扩径 一边进行拔制.第，对顶头或锥状芯棒进行支承也要从拉模地加工出口侧 进彳T.虽 然存在附属设备集中在拉模地加工出口侧地缺点，但是能拔制出薄壁金属管，因此利大于弊.文档来自于网络搜索将发明地实施方式示于图中.图（）表示顶头拉伸，图（）表示芯棒拉伸.如图（）及图（）所示，拉模 直径从拉模地啮 入入口侧（图中地整体模左侧） 朝加工出口侧（图中地整体 模右侧）扩大， 从这样地整体模地加工出口侧将经过扩口加工了地管坯插入到整体模内 .然后，将直径从整体模地入口侧朝出口侧扩大、且加工最大直径大于管坯外径地顶头或锥状芯棒插入到管坯内，用夹头夹住经过扩口加工了地管坯地管端，朝以图

17、中地附图标记表示地箭头方向进行拉拔.通过该操作，在顶头与整体模、或锥状芯棒与整文档来自于网络搜索 体模之间一边扩径一边拔制管坯.实施例为了确认本发明地用冷轧法及冷拔法制造超薄壁金属管地方法地效果，进行了下述试验，并对试验结果进行了评价.另外，由于芯棒拉伸地情况地作用及效果与顶头拉伸地情况地作 用及效果基本相同，因此，在本实施例中，对顶头拉伸进行说明.文档来自于网络搜索本发明例以通过曼内斯曼？芯棒式无缝管轧机工艺制造出地外直径、壁厚地.不锈钢钢管为试样管坯，用皮尔格冷轧机进行了扩径轧制，使其外径为、壁厚为.文档来自于网络搜索 将试验条件及结果归纳如下 .锥状芯棒直径：？进给：二旋转角度：二管坯外

18、径：二 管坯壁厚：二 轧制后地管外径：（二 轧制后地管壁厚：二 扩径比：二 延伸比（）（）（壁厚外径）比：！二.通过上述试验所得地钢管地内外表面表皮亮丽，品质上无特别问题.另夕卜，在用以往地减径轧制法进行冷轧时，.不锈钢钢管在外径为地情况下可能制造出地最小壁厚为左右，可见本发明地扩径轧制法效果显著.文档来自于网络搜索 本发明例 以通过曼内斯曼？芯棒式无缝管轧机工艺制造出地外直径、壁厚地.不锈钢钢管为试样管坯，用冷拔工序进行了扩径拔制，使其外径为、壁厚为.文档来自于网络搜索将试验条件及结果归纳如下 .顶头直圣：管坯夕卜径：管坯壁厚：拔制后地管外径：拔制后地管壁厚：二 扩径比：个人收集整理-ZQ延伸比()()(壁厚外径)比：二通过上述试验所得地钢管地内外表面表皮亮丽，品质上无特别问题.另外，在用通常地减径拔制法制