[实用新型]一种热扩钢管用芯棒

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钢管塑性变形装置，尤其是涉及一种热扩钢管用芯棒。 

背景技术

无缝钢管生产主要经过管坯加热、穿孔、热扎、定径、精整等工序，特别是大口径无缝钢管的生产，所述大口径无缝钢管的生产即将口径小的无缝原料管热扩为口径大的无缝钢管，其设备投资大且生产成本高。而热扩钢管生产工艺恰恰解决了这一难题，其中，芯棒是热扩过程中直接与钢管接触并使之产生塑性变形的重要工具，它直接影响钢管的产量、质量等各项指标，是热扩工艺的决定性因素，在现有的技术中的芯棒没有进行规范的设置，不能承受相当大的推力，以及耐温、耐磨性能差，还存在着几何尺寸的设计制造精准度低，生产的钢管质量差等技术问题。 

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供一种在工作时可承受相当大的推力和很高的温度且耐磨性能好的一种热扩钢管用芯棒，尤其适合生产高质量、高产量的热扩钢管。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种热扩钢管用芯棒，由导向区、变形区、定径区、精整区、矫直区五个区域连接而成，所述导向区、变形区、定径区的直径为顺次增大，所述定径区、精整区、矫直区直径相同；所述导向区为实体结构，其余四个区域为与外表面形状匹配的空心结构。 

进一步，所述导向区的直径比原料管的内径小5mm～15mm；所述导向区的长度L₁＝300mm～400mm，所述导向区为锥形结构，所述导向区的外径边缘与轴心线的夹角为外径倾斜角b，其数值为0.5°； 

所述变形区的长度满足以下公式： 

L₂＝(Df-Dt)/2tga 

其中：L₂为变形区的长度，单位为mm；Df为定径区的直径，单位为mm；所述Dt为导向区的直径，单位为mm；所述变形区的外径边缘与轴心线的夹角为外径倾斜角a，其数值为6.5°～9°； 

所述定径区的外径边缘与轴心线的夹角为外径倾斜角c，其数值为2°～3°； 

所述定径区的直径满足以下公式： 

Dm=<D1-2S0+2ΔS>×<1+ΔT×af><1+ΔT×ag>]]>

ΔT＝T₁-T₀

ΔS＝S₀-S₁

公式中： 

D_m：定径区直径，单位为mm； 

D₁：成品管直径，单位为mm； 

S₀：原料管壁厚，单位为mm； 

S₁：成品管壁厚，单位为mm； 

T₀：常温，单位为℃； 

T₁：热扩变形温度，单位为℃； 

α_f：钢管线膨胀系数； 

α_g：芯棒线膨胀系数； 

所述精整区、矫直区的直径与定径区的直径相同； 

所述定径区的长度L₃＝50mm～100mm； 

所述精整区的长度L₄＝100mm～150mm；