專(zhuān)利名稱(chēng)：一種管材收口方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管材收口方法，可對(duì)各種型號(hào)的管材工件進(jìn)行高效收口的方法，屬于材料成型技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)化生產(chǎn)的不斷發(fā)展，在航空器制造、工程機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械、農(nóng)牧機(jī)械、石油化工、輕工及交通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)部門(mén)中，已廣泛采用管材制造零件。我國(guó)2003年管材出口額為12. 0億美元，2004年為12. 2億美元，2005年為41. 3億美元，2006年為76. 4億美元，2007年為116. 7億美元。其中2007年出口管材中71. 4%為鋼管，8. 9%為塑料管，
3.7%為銅管，3. 5%為鋁管，12. 5%為其他管材。管材在使用過(guò)程中都涉及到管材兩端的收口問(wèn)題。市場(chǎng)上采用的收口方式大都為采用螺帽封口，用旋鍛法，用旋壓法等等。采用螺帽封口法往往會(huì)給管材帶入異種金屬，造成管材在服役過(guò)程中產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，從而降低管材的使用壽命；用旋鍛法收口時(shí)，收口處不能圓滑過(guò)渡，收口效率比較低，難以滿(mǎn)足工業(yè)化生產(chǎn)的需求；旋壓法收口是需要同時(shí)利用擠壓和加熱的原理，用旋壓法收口時(shí)，針對(duì)強(qiáng)度較高的金屬時(shí)，需對(duì)強(qiáng)度較高的管材工件進(jìn)行加熱，能耗較大，針對(duì)強(qiáng)度較低的管材(如鋁系管材)收口時(shí)會(huì)對(duì)管材的造成變形，對(duì)管材質(zhì)量造成損害。且目前的收口方法都不能連續(xù)化進(jìn)行，即在同一根較長(zhǎng)的管材上收口，每完成一次收口都需要將管材截?cái)?，才能?duì)下一段產(chǎn)品進(jìn)行收口。本方法及設(shè)備，可以根據(jù)管材截面積的大小，靈活設(shè)計(jì)軋輥的大小，也可以根據(jù)管材需要的收口效果，靈活設(shè)計(jì)軋輥的形狀，可以根據(jù)管材的硬度以及變形的難易度，確定軋輥的材料以及熱處理工藝，更換軋輥方便?？蓪?duì)無(wú)限長(zhǎng)管材進(jìn)行定距離收口，減少了掉轉(zhuǎn)管材工件的時(shí)間，以大大提高了收口的效率。因此具有重要的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種管材收口的方法，可對(duì)各種管材工件進(jìn)行收口，降低收口的難度，提高收口效率。本發(fā)明的技術(shù)方案是如圖I所示，采用三個(gè)軋輥I分別與管材2相切并進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)三個(gè)軋輥I沿管材2截面的半徑方向向管材中心軸3移動(dòng)，每個(gè)軋輥I與管材2產(chǎn)生一定的壓下量，最終得到收口密封后的管材。所述三個(gè)軋輥I的直徑相同。所述管材2的外部截面為圓形。所述三個(gè)軋輥I的位置關(guān)系是每個(gè)軋輥I的中心軸相互平行、截面圓心為等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，等邊三角形的中心與管材中心軸3重合。所述三個(gè)軋輥I與管材2的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方式可以有三種三個(gè)軋輥I自轉(zhuǎn)，管材2不轉(zhuǎn)動(dòng)；三個(gè)軋輥I不轉(zhuǎn)動(dòng)，管材2自轉(zhuǎn)；三個(gè)軋輥I繞管材中心軸3公轉(zhuǎn)，管材2不轉(zhuǎn)動(dòng)。所述三個(gè)軋輥收口的管材可以為各種材料的管材，不同材料的管材需要根據(jù)具體情況調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速與壓下量的關(guān)系，三個(gè)軋輥I或者管材2的轉(zhuǎn)速范圍為100 1000r/min，三個(gè)軋輥I的轉(zhuǎn)速相同，每個(gè)軋輥I與管材2產(chǎn)生的壓下量范圍為I 20mm/min。所述最終收口密封后管材截面積半徑r與三個(gè)軋輥I直徑R之間的關(guān)系式為
^。因此可以根據(jù)管材截面積的大小靈活設(shè)計(jì)軋輥的大小，以滿(mǎn)足各種管材收口的需求。所述三個(gè)軋輥的公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速以及管材工件的轉(zhuǎn)速與壓下量之間的關(guān)系，需要根據(jù)管材的強(qiáng)度制定相應(yīng)的轉(zhuǎn)速與壓下量的關(guān)系。當(dāng)轉(zhuǎn)速固定時(shí)，管材材質(zhì)越硬，壓下量相對(duì)減??；當(dāng)管材材質(zhì)較軟時(shí)，壓下量可相對(duì)增大。當(dāng)壓下量固定時(shí)，管材材質(zhì)越硬，應(yīng)調(diào)整較快的轉(zhuǎn)速；管材材質(zhì)較軟，可以適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速，以降低能耗。所以，本發(fā)明可以根據(jù)管材材質(zhì)的性能靈活調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，在達(dá)到收口及得到高效益的同時(shí)，最大限度降低能耗。為了針對(duì)連續(xù)擠壓機(jī)或者其他連續(xù)化生產(chǎn)的管材生產(chǎn)線(xiàn)，本發(fā)明方法的管材收口 設(shè)備(軋輥)設(shè)置可以移動(dòng)的調(diào)速裝置，使收口設(shè)備在收口的同時(shí)保持與管材的相同的出線(xiàn)速率，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化的收口。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)或積極效果
(1)用本方法及設(shè)備具有收口速度快、節(jié)約管材原料、管材收口處過(guò)度圓滑、表面質(zhì)量光滑、收口處的管壁厚度沒(méi)有減薄、管材收口成品率高、收口處材料的物理化學(xué)性能并沒(méi)有改變；
(2)本方法及設(shè)備收口之后的后續(xù)處理簡(jiǎn)單方便。只需要對(duì)管材工件最終收的小尾巴進(jìn)行電焊即可；
(3)本方法及設(shè)備收口的的軋輥設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，更換方便，經(jīng)過(guò)不同的熱處理工藝，軋輥使用壽命長(zhǎng),成本低廉；
(4)采用本方法及設(shè)備收口生產(chǎn)時(shí)，裝卸管材工件簡(jiǎn)單方便；
(5)本方法及設(shè)備采用三個(gè)軋輥同時(shí)且相同壓下量的下壓，收口均勻且保證了收口處百分之百在管材工件的中心軸位置；
(6)當(dāng)管材無(wú)限長(zhǎng)，且在確定的距離處收口時(shí)，只需要測(cè)量好距離做好標(biāo)記，使用本發(fā)明可以從一邊進(jìn)料，完成一次收口后，三個(gè)軋輥可自動(dòng)松開(kāi)，再將管材有另外一頭出料，到達(dá)標(biāo)記位置即可進(jìn)行另外一次的收口。如此，可以對(duì)無(wú)限長(zhǎng)的管材進(jìn)行連續(xù)化收口，大大提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)降低了成本。


圖I為本發(fā)明的管材收口方法示意圖。圖中各標(biāo)號(hào)含義1-軋輥，2-管材，3-管材中心軸。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明不限于以下所述范圍。實(shí)施例I :如圖I所示，本實(shí)施例的管材收口具體步驟截面為圓形的鋁管，直徑為IOmm,壁厚為2mm，采用三個(gè)直徑相同均為18mm的軋輥I分別與鋁管材2相切并進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，三個(gè)軋輥I的位置關(guān)系是每個(gè)軋輥I的中心軸相互平行、截面圓心為等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，等邊三角形的中心與管材中心軸3重合，三個(gè)軋輥I自轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速相同，均為120r/min，管材2不轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)三個(gè)軋輥I沿管材2截面的半徑方向同時(shí)向管材中心軸3移動(dòng)，每個(gè)軋輥I與管材2產(chǎn)生的壓下量為6.3mm/min。最終得到收口密封后的管材。最終收口
密封后管材截面積半徑r與三個(gè)軋輥I直徑R之間的關(guān)系式為
權(quán)利要求
1.一種管材收口方法，其特征在于采用三個(gè)軋輥(I)分別與管材(2)相切并進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)三個(gè)軋輥(I)沿管材(2)截面的半徑方向向管材中心軸(3)移動(dòng)，每個(gè)軋輥(I)與管材(2)產(chǎn)生一定的壓下量，最終得到收口密封后的管材。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的管材收口方法，其特征在于所述三個(gè)軋輥(I)的直徑相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的管材收口方法，其特征在于所述管材(2)的外部截面為圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的管材收口方法，其特征在于所述三個(gè)軋輥(I)的位置關(guān)系是每個(gè)軋輥(I)的中心軸相互平行、截面圓心為等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，等邊三角形的中心與管材中心軸(3)重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的管材收口方法，其特征在于所述三個(gè)軋輥(I)與管材(2)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方式可以有三種三個(gè)軋輥(I)自轉(zhuǎn)，管材(2)不轉(zhuǎn)動(dòng)；三個(gè)軋輥(I)不轉(zhuǎn)動(dòng)，管材(2 )自轉(zhuǎn)；三個(gè)軋輥(I)繞管材中心軸(3 )公轉(zhuǎn)，管材(2 )不轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管材收口方法，其特征在于所述三個(gè)軋輥(I)與管材(2)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方式可以有三種三個(gè)軋輥(I)自轉(zhuǎn)，管材(2)不轉(zhuǎn)動(dòng)；三個(gè)軋輥(I)不轉(zhuǎn)動(dòng)，管材(2 )自轉(zhuǎn)；三個(gè)軋輥(I)繞管材中心軸(3 )公轉(zhuǎn)，管材(2 )不轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的管材收口方法，其特征在于所述三個(gè)軋輥(I)或者管材(2)的轉(zhuǎn)速范圍為100 1000r/min，三個(gè)軋輥(I)的轉(zhuǎn)速相同，每個(gè)軋輥(I)與管材(2)產(chǎn)生的壓下量范圍為I 20mm/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管材收口方法，其特征在于所述三個(gè)軋輥(I)或者管材(2)的轉(zhuǎn)速范圍為100 1000r/min，三個(gè)軋輥(I)的轉(zhuǎn)速相同，每個(gè)軋輥(I)與管材(2)產(chǎn)生的壓下量范圍為I 20mm/min。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管材收口方法，其特征在于所述三個(gè)軋輥(I)或者管材(2)的轉(zhuǎn)速范圍為100 1000r/min，三個(gè)軋輥(I)的轉(zhuǎn)速相同，每個(gè)軋輥(I)與管材(2)產(chǎn)生的壓下量范圍為I 20mm/min。
10.根據(jù)權(quán)利要求I 3任一項(xiàng)所述的管材收口方法，其特征在于所述最終收口密封處的管材截面積半徑r與三個(gè)軋輥(I)直徑R之間的關(guān)系式為■^(4-1)5。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種管材收口方法，可對(duì)各種型號(hào)的管材工件進(jìn)行高效收口的方法,屬于材料成型技術(shù)領(lǐng)域。采用三個(gè)相同直徑的軋輥分別與管材相切并進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，可以采用三種相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方式，三個(gè)軋輥沿管材截面的半徑方向同時(shí)向管材中心軸移動(dòng)，每個(gè)軋輥與管材產(chǎn)生一定的壓下量，最終得到收口密封后的管材。本發(fā)明提供的收口方法可以對(duì)無(wú)限長(zhǎng)的管材進(jìn)行連續(xù)化收口，大大提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)降低了成本。
文檔編號(hào)B21D41/04GK102699220SQ20121022267
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者傅強(qiáng), 段海龍, 鐘毅 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)