專利名稱：雙模雙芯拉伸帶內(nèi)齒銅管工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)雜金屬管材拉伸變形的工藝及設(shè)備，具體地說是雙模雙芯拉伸帶內(nèi)齒的銅管工藝及設(shè)備。

背景技術(shù)：
金屬拉伸變形是金屬冷加工常用的一種成型方式，對(duì)銅管加工，拉伸變形也是最主要的加工方式之一。銅管材拉伸分為直線拉伸、盤管拉伸和連續(xù)拉伸等。金屬拉伸基本變形原理(參見圖1)為將待變形金屬坯管(7)頭部縮小，從安裝在前梁模孔(6)內(nèi)的外模(5)中穿過，在模前端用裝在拉伸小車(2)上的夾頭(3)鉗住伸出部位，拉伸小車在直線拉車(1)上由傳動(dòng)鏈條拖動(dòng)，伸出的管坯被被小車牽引強(qiáng)行通過外模變形，在坯管內(nèi)部放一芯頭(4)，變形將在內(nèi)外同時(shí)產(chǎn)生，不僅外形縮小，壁厚也變薄。為保證芯頭不隨管坯一起從外?？字写┻^，芯頭一般通過螺紋旋擰在芯桿(8)上。芯桿從尾架(9)孔中穿過，芯桿長度從尾架一直到前梁?？?，待拉伸的坯管從前往后穿在芯桿上，芯桿是活動(dòng)的，穿坯管時(shí)可后退，芯桿后端裝一個(gè)比尾架小孔大一些的實(shí)心堵頭，尾架擋住堵頭確保芯桿不往前，堵頭和尾架面板間由墊片調(diào)節(jié)，由此限定芯頭在外模中的工作位。盤管拉伸和連續(xù)拉伸是采用不同方式施加變形力完成金屬管坯變形，在芯頭和外模構(gòu)成的變形空間內(nèi)強(qiáng)制坯管通過變形的原理是一樣的。
強(qiáng)行使坯管通過外模和芯頭構(gòu)成的變形空間變形，每一道次拉伸允許的變形量由金屬本身性能決定，大的變形量要由多道次拉伸來完成。多道次拉伸，每一道次的拉伸都有一定的變形量，每一道次的變形量都控制在金屬強(qiáng)度允許的范圍之內(nèi)，構(gòu)成了金屬拉伸變形傳統(tǒng)的工藝。
一根厚壁的銅管可通過多次甚至十幾次的拉伸完成減壁減徑量，對(duì)帶內(nèi)齒的銅管變形，只能實(shí)施一次拉伸，第二次拉伸必然亂齒，造成銅管斷裂。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有直線拉伸工藝只能對(duì)要求內(nèi)齒的銅管一次拉伸不能形成深齒的工藝而提供一種雙模雙芯拉伸帶內(nèi)齒銅管工藝及裝置。
本發(fā)明技術(shù)方案如下本發(fā)明公開一種雙模雙芯拉伸帶內(nèi)齒銅管工藝及裝置，在直線拉伸設(shè)備前端?？變?nèi)裝兩套外模，固定芯桿前端安裝固定在一起帶外齒的兩個(gè)長芯頭，其特點(diǎn)是前模的孔徑比后模的孔徑小，前芯頭外徑比后芯頭外徑小，前芯頭是矩形齒、后芯頭是T型齒； 固定芯桿后端安裝有芯桿送進(jìn)機(jī)構(gòu)油缸組件，油缸組件可隨芯桿的動(dòng)作在尾架后端平面上來回移動(dòng)，由調(diào)節(jié)螺栓控制芯頭在外模定徑帶中的位置，其特點(diǎn)是送進(jìn)油缸前端安裝送進(jìn)活塞，送進(jìn)活塞和其上方安裝的二位四通油閥連通，中間是和二位四通油閥連通的儲(chǔ)油槽，儲(chǔ)油槽中裝有泵油活塞，后部是氣缸，泵油活塞和氣缸內(nèi)裝的氣動(dòng)活塞相連接，氣缸上裝著三位五通氣閥； 該送進(jìn)油缸由自動(dòng)控制裝置控制，在一次拉伸過程中可分別完成送進(jìn)活塞、泵油活塞、氣缸活塞的動(dòng)作，其中送進(jìn)活塞的送進(jìn)距離為8mm。
本發(fā)明和現(xiàn)有直線拉伸銅管工藝相比有以下優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明采用了雙模雙芯，在一次拉伸中先對(duì)坯管采用一道拉伸變形，通過送進(jìn)機(jī)構(gòu)讓產(chǎn)生第二道變形的芯頭進(jìn)入工作位，對(duì)完成了第一次變形的坯管實(shí)現(xiàn)第二次拉伸變形的工藝，使產(chǎn)品能經(jīng)二次減徑、減壁以達(dá)到矩型齒的要求。
下面結(jié)合發(fā)明實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明的工藝及裝置作進(jìn)一步的說明


圖1是傳統(tǒng)直線拉伸變形示意圖。
圖2是雙模雙芯拉伸工藝示意圖。
圖3是雙芯示意圖。
圖4是后芯頭示意圖。
圖5是前芯頭示意圖。
具體實(shí)施方案 本發(fā)明的基本設(shè)計(jì)思想體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1、本發(fā)明采用了多道次延伸變形，利用雙模雙芯將二次變形過程放在一個(gè)拉伸行程中。雙模雙芯一次拉伸避免了分兩次拉伸帶內(nèi)齒銅管、第二次拉伸變形和第一次變形齒形間不可避免的不重迭從而造成斷管。
2、本發(fā)明采用了直芯頭短定徑帶外模，外模進(jìn)口錐角在4-8度之間，坯管在進(jìn)入后模進(jìn)口錐減壁時(shí)已經(jīng)被壓在后芯頭上形成T型齒，經(jīng)定徑帶定徑進(jìn)入前模時(shí)，帶T型齒的坯管在前模的進(jìn)口錐壓迫下進(jìn)一步變形，前芯頭是按矩型齒設(shè)計(jì)，成品管呈現(xiàn)出矩形齒。
3、本發(fā)明在芯桿尾部設(shè)計(jì)了可自動(dòng)控制送進(jìn)的油缸組件，在拉伸起始位，送進(jìn)油缸中的送進(jìn)活塞后退到底，前腔充滿油，二位四通油閥關(guān)閉，調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)送進(jìn)油缸和尾架面板之間的距離，保證送進(jìn)活塞連接的芯桿上裝的后芯頭進(jìn)入后模的定徑帶，此時(shí)前芯頭還不到前模位。拉伸起始，通過芯桿傳到送進(jìn)活塞的拉伸力壓縮送進(jìn)活塞前腔液壓油，前腔壓力增高但送進(jìn)活塞不動(dòng)作，坯管在后模、后芯頭間通過變形，經(jīng)過變形的坯管進(jìn)入前模工作位時(shí)，自動(dòng)控制裝置令二位四通閥接通，前腔液壓油在前端拉伸力作用下從油孔a泄出(經(jīng)二位四通閥從油孔c進(jìn)入儲(chǔ)油槽)，送進(jìn)活塞前進(jìn)，雙芯前送，前芯頭進(jìn)入前模工作位，雙模雙芯同時(shí)工作，拉伸管按雙模雙芯設(shè)計(jì)的齒深在坯管上形成所要求的齒型及深度。
4、本發(fā)明在完成一次拉伸后，通過壓縮空氣，推動(dòng)氣缸活塞動(dòng)作、前進(jìn)，從而推動(dòng)泵油活塞前進(jìn)，儲(chǔ)油槽中的液壓油被泵入送進(jìn)活塞前腔，送進(jìn)活塞被推動(dòng)返回到位，前芯頭脫離前模定徑帶，二位四通油閥關(guān)閉，準(zhǔn)備下一次拉伸。
5、本發(fā)明的送進(jìn)油缸組件底部是平面，可在尾架后端平面上來回移動(dòng)，尾架擋住送進(jìn)油缸活塞蓋以保證送進(jìn)油缸在工作時(shí)緊頂在尾架前，通過調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)送進(jìn)油缸和尾架面板的距離，保證芯頭在外模中的位置。
根據(jù)上述發(fā)明思想，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)施實(shí)例，參見圖2可知本發(fā)明雙模雙芯拉伸帶內(nèi)齒銅管采用了在傳統(tǒng)的直線拉伸機(jī)前梁?？?6)內(nèi)安裝了前模(11)、后模(12)，與之相配的是前芯頭(10)，后芯頭(13)，前模和前芯頭構(gòu)成了一變形工作區(qū)，后模和后芯頭構(gòu)成了另一變形工作區(qū)。圖上所示前芯頭尚未進(jìn)入前模工作區(qū)，坯管(7)在此段不會(huì)產(chǎn)生減壁變形。
本發(fā)明雙芯加工后固聯(lián)在一起，每個(gè)芯頭上開有15個(gè)齒型，前芯頭是矩形齒，后芯頭是T型齒，雙芯固定在一起時(shí)前后齒的中心線要保證重合。
本發(fā)明雙芯安裝在固定芯桿(8)上，芯桿后端固定在送進(jìn)活塞(16)上，送進(jìn)活塞安裝在送進(jìn)油缸(18)和活塞蓋(15)構(gòu)成的活塞腔內(nèi)，活塞前端有油孔a和二位四通油閥(17)相連，后端有油孔b和大氣相連。送進(jìn)油缸中部是儲(chǔ)油槽，安裝有泵油活塞(19)，泵油活塞由隔板(20)密封，隔板通過螺絲和送進(jìn)油缸固聯(lián)。泵油活塞前端儲(chǔ)油槽有油孔c和二位四通油閥相連。泵油活塞后端空間通過隔板上的小氣孔d和氣缸前腔相連，此腔常通大氣，泵油活塞前進(jìn)后退時(shí)不會(huì)存在背壓。
本發(fā)明泵油活塞后端通過緊固螺栓(23)將氣缸活塞(22)固定，氣缸活塞在送進(jìn)油缸后蓋(24)和隔板構(gòu)成的氣缸空間內(nèi)滑動(dòng)，氣缸前端有氣孔e、后端有氣孔f分別和三位五通氣閥(21)相連。氣閥在中間位時(shí)和大氣連通。
本發(fā)明拉伸起始，在儲(chǔ)油槽內(nèi)注滿液壓油，圖2所示即油槽滿油時(shí)的位置。三位五通氣閥和二位四通油閥都處在接通位，壓縮空氣通過三位五通氣閥從氣孔f進(jìn)入氣缸后腔，推動(dòng)氣缸活塞從左往右移動(dòng)，氣缸前腔空氣從氣孔e經(jīng)氣閥排出。泵油活塞被氣動(dòng)活塞帶動(dòng)從左往右移動(dòng)，油槽內(nèi)的液壓油通過油孔c經(jīng)二位四通油閥從油孔a進(jìn)入送進(jìn)活塞前腔，強(qiáng)迫送進(jìn)活塞后退，帶動(dòng)芯桿從而帶動(dòng)雙芯后退至固定位。此固定位應(yīng)當(dāng)保證雙芯中的前芯頭脫離前模，而后芯頭的前端正好處在后模工作帶，如圖示。此位置的準(zhǔn)確調(diào)整是通過調(diào)節(jié)螺栓(14)來完成的。送進(jìn)油缸底部是平面結(jié)構(gòu)，可在床身尾架后端平面上來回滑動(dòng)，調(diào)節(jié)螺栓安裝在活塞蓋上，一端頂住尾架的面板，螺栓可全部旋轉(zhuǎn)進(jìn)入活塞蓋，也可退出50mm，這樣就在10-50mm范圍內(nèi)調(diào)節(jié)送進(jìn)油缸和床身尾架之間的距離，從而調(diào)節(jié)芯頭在外模間的準(zhǔn)確位置。
本發(fā)明當(dāng)拉伸小車牽引坯管前行時(shí)，二位四通油閥處在關(guān)閉位，送進(jìn)活塞前腔被封閉，送進(jìn)活塞的截面積產(chǎn)生的壓力足以讓芯桿將芯頭固定在一個(gè)位置上，坯管在后模和后芯頭構(gòu)成的變形空間內(nèi)被強(qiáng)制通過、變形，形成T型齒。此時(shí)前芯頭尚未進(jìn)入前模工作帶的位置，前模迫使管坯減徑通過，但沒有芯頭在內(nèi)壁形成足以使坯管壁厚減薄的壓應(yīng)力，坯管通過前道模相當(dāng)于空拉。
本發(fā)明當(dāng)經(jīng)后模變形已形成T形齒的坯管進(jìn)入前模時(shí)，位置信號(hào)觸發(fā)二位四通油閥，油閥接通，拉伸力通過變形的坯管拉住芯頭往前，通過芯桿拉動(dòng)送進(jìn)活塞往前，此時(shí)前腔油將通過油孔a，進(jìn)入油閥并從油孔c泄入儲(chǔ)油槽。送進(jìn)距離由送進(jìn)活塞頂住活塞蓋定。本實(shí)施例此距離定為8mm。當(dāng)雙芯隨著芯桿往前送進(jìn)一段距離(8mm)后，前芯頭從原先脫離前模工作位到進(jìn)入工作位，已形成T形齒的坯管進(jìn)入前芯頭和前模構(gòu)成的變形空間，坯管繼續(xù)變形，前芯頭的齒形是矩形的，壞管最終以矩形齒成品管拉出。
本發(fā)明泵油活塞和氣動(dòng)活塞連為一體，分別處在氣缸和油缸間，拉伸時(shí)三位五通氣閥處在中間位，氣動(dòng)活塞兩端都和大氣連通，二位四通油閥接通，從油孔c泵回的油將推動(dòng)泵油活塞往左，和泵油活塞相連的氣動(dòng)活塞因?yàn)閮啥撕痛髿膺B通，也處在隨動(dòng)位，不會(huì)成為阻力，泵油活塞前腔儲(chǔ)滿油。
在結(jié)束一個(gè)道次拉伸后，結(jié)束信號(hào)觸發(fā)油閥和氣閥，油閥連通，氣閥處在進(jìn)氣位，氣動(dòng)活塞從左往右移動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)泵油活塞將油槽中的儲(chǔ)油通過油閥泵進(jìn)送進(jìn)活塞前腔，送進(jìn)活塞往左復(fù)位，芯桿后退，雙芯頭后退，二位四通油閥關(guān)閉，又回到拉伸起始位。
本發(fā)明實(shí)施例拉伸￠18.87×1.5帶內(nèi)齒銅管，15齒，齒深0.35，矩形。
序號(hào)名稱 直線拉車(1) 拉伸小車(2) 夾頭(3) 芯頭(4) 外模(5) 前端?？?6) 金屬坯管(7) 芯桿(8) 尾架(9) 前芯頭(10) 前模(11) 后模(12) 后芯頭(13) 調(diào)節(jié) 螺栓(14) 活塞蓋(15) 送進(jìn)活塞(16) 二位四通油閥(17) 送進(jìn)油缸(18) 泵油活塞(19) 隔板(20) 三位五通氣閥(21) 氣缸活塞(22) 緊固螺栓(23) 后蓋(24) 油孔a油孔b 油孔c 氣孔d 氣孔e 氣孔f
權(quán)利要求
1.一種雙模雙芯拉伸帶內(nèi)齒銅管工藝，其特征是在直線拉伸設(shè)備前端?？變?nèi)裝兩套外模，固定芯桿尾部安裝送進(jìn)油缸，芯桿前端安裝固定在一起帶外齒的兩個(gè)長芯頭，前模的孔徑比后模的孔徑小，前芯頭外徑比后芯頭外徑小。
2.如權(quán)利要求1所述的一種雙模雙芯拉伸帶內(nèi)齒銅管工藝，其特征是本發(fā)明采用了直芯頭短定徑帶外模，后芯頭采用T型齒，15齒，前芯頭采用矩型齒，15齒，前后芯頭間有8mm的間距，前后芯頭中心線重合，成品管為矩形齒。
3.如權(quán)利要求1所述的一種雙模雙芯拉伸帶內(nèi)齒銅管工藝，其特征是芯桿尾部安裝的送進(jìn)油缸中的送進(jìn)活塞后退到底，前腔充滿油，二位四通油閥關(guān)閉，調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)送進(jìn)油缸和尾架面板之間的距離，保證送進(jìn)活塞連接的固定芯桿上裝的后芯頭進(jìn)入后模定徑帶；拉伸起始，坯管在后模、后芯頭構(gòu)成的變形空間通過、變形，經(jīng)過變形的坯管進(jìn)入前模工作位，二位四通油閥接通，前腔液壓油在前端拉伸力作用下從油孔a泄出，送進(jìn)活塞前進(jìn)，前芯頭進(jìn)入前模工作位，雙模雙芯同時(shí)工作，拉伸管形成所要求的齒型及深度。
4.如權(quán)利要求1所述的一種雙模雙芯拉伸帶內(nèi)齒銅管工藝，其特征是本發(fā)明裝置在完成一次拉伸后，通過壓縮空氣，推動(dòng)氣動(dòng)活塞前進(jìn)，泵油活塞前進(jìn)，儲(chǔ)油槽中的液壓油被泵入送進(jìn)活塞前腔，送進(jìn)活塞被推動(dòng)返回到位，前芯頭脫離前模定徑帶，二位四通油閥關(guān)閉，準(zhǔn)備下一次拉伸。
5.如權(quán)利要求1所述的一種雙模雙芯拉伸帶內(nèi)齒銅管工藝，其特征是本發(fā)明裝置的送進(jìn)油缸底部是平面，可在尾架后端平面上來回移動(dòng)，尾架擋住送進(jìn)油缸活塞蓋以保證送進(jìn)油缸在工作時(shí)緊頂在尾架前，通過調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)送進(jìn)油缸和尾架面板的距離，保證芯頭在外模中的位置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種雙模雙芯拉伸帶內(nèi)齒銅管工藝及裝置，其特征為在直線拉車(1)前端?？?6)內(nèi)裝前模(11)后模(12)，固定芯桿(8)前端安裝固聯(lián)的前芯頭(10)、后芯頭(13)，其特點(diǎn)是前芯頭T型齒，后芯頭矩形齒、兩芯頭齒形中心線重合；固定芯桿后端安裝送進(jìn)油缸(18)，送進(jìn)油缸可隨芯桿動(dòng)作在尾架(9)后端平面上移動(dòng)，調(diào)節(jié)螺栓(14)控制芯頭在外模中的位置，其特點(diǎn)是送進(jìn)油缸前端安裝和二位四通油閥(17)連通的送進(jìn)活塞(16)，中間是和油閥連通的儲(chǔ)油槽，儲(chǔ)油槽中裝有泵油活塞(19)，后部是氣缸，泵油活塞和氣缸內(nèi)裝的氣動(dòng)活塞(22)相連接，氣缸上裝著三位五通氣閥(21)；送進(jìn)油缸在一次拉伸過程中可分別完成送進(jìn)活塞、泵油活塞、氣動(dòng)活塞的動(dòng)作。
文檔編號(hào)B21C1/24GK101229568SQ20071004122
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日
發(fā)明者王曉邦, 崗 徐, 波 楊, 沈嘉麟 申請(qǐng)人:上海市飛馳銅鋁材有限公司, 王曉邦, 崗 徐, 波 楊, 沈嘉麟