[发明专利]一种可减小摩擦的变径薄壁管拉拔模具

说明书

本发明涉及一种可减小摩擦的变径薄壁管拉拔模具，包括内径设有圆弧槽的缩径模具(1)和恒径模具(6)，所述恒径模具(6)安装于所述缩径模具(1)的管材拉拔运动方向一侧，在所述的缩径模具(1)出口端和恒径模具(1)入口端设有滚珠空腔，该滚珠空腔内放置多个滚珠(5)，待加工管材通过缩径模具(1)和恒径模具(6)之间时，由于管材与滚珠的摩擦力，所述滚珠(5)能够在两模具滚珠空腔内进行转动。与现有技术相比，本发明能够有效减少薄壁管材与模具摩擦面积，实现工件和模具的充分润滑，进而使加工过程中摩擦系数较小，有效降低管材通过模具后发生断裂的现象，实现了薄壁金属管的长缩径段拉拔加工。

技术领域

本发明涉及金属塑性拉拔技术领域，尤其涉及一种降低摩擦的金属薄壁管变径段加工用拉拔模具。

背景技术

拉拔工艺是指将棒料或管材通过拉拔模具后获得一定尺寸和截面形状产品的工艺。对于薄壁金属管变径段拉拔成形，由于管壁薄，材料流动和摩擦剧烈，大变径、长过渡段结构，通过传统拉拔易出现断裂、起皱、表面缺陷等，加工困难。此外，在热拉拔中，较大的摩擦会使工件黏附在模具上形成焊点，降低管材成形表面质量。

中国专利CN103203381 B开了一种拉拔模具，它包括模座、设置在模座上的浮动模、设置在浮动模上的成型模、用于对工件进行润滑的润滑装置，所述工件沿拉拔方向移动依次经过润滑装置、成型模、浮动模，所述润滑装置包括设置在浮动模上的润滑座以及润滑油液，所述润滑座包括相互连通的润滑油入口通道、润滑油出口通道以及润滑座内腔，所述润滑油液依次通过润滑油入口通道、润滑座内腔以及所述润滑油出口通道。润滑油液经过润滑装置后对工件进行润滑，在外表面形成油膜。然后工件依次通过成形模，浮动模完成拉拔工艺，最后由清洗装置对成形工件清洗。但在此模具中，润滑装置和浮动模可以减小工件与模具的摩擦，但浮动模对较长变径段的薄壁管材进行拉拔时会造成拉拔后管材同轴度出现误差，表面质量有所下降的现象。而且该模具成形模长度较短，无法完成长变径段薄壁管材的拉拔成形，若增加成形模长度，则润滑效果将进一步下降。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可减小摩擦的变径薄壁管拉拔模具，通过降低管材与模具之间的摩擦系数，优化拉拔工艺过程，防止断裂、起皱等成形缺陷，实现变径薄壁管高效高精度制造。

本发明针对大变径、长过渡段薄壁管拉拔成形易断裂、难以一次成形、加工效率低的难题，设计了一种内径存在沟槽特征的拉拔模具和滚珠出模方式，可实现工件与拉拔模具的间断接触和润滑油液的存储，能够有效减少薄壁管材与模具摩擦面积，实现工件和模具的充分润滑，进而使加工过程中摩擦系数较小，有效降低管材通过模具后发生断裂的现象，实现了薄壁金属管的长缩径段拉拔加工。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种可减小摩擦的变径薄壁管拉拔模具，其特征在于，包括内径设有圆弧槽的缩径模具和恒径模具，所述恒径模具安装于所述缩径模具的管材拉拔运动方向一侧，在所述的缩径模具出口端和恒径模具入口端设有滚珠空腔，该滚珠空腔内放置多个滚珠，待加工管材通过缩径模具和恒径模具之间时，由于管材与滚珠的摩擦力，所述滚珠能够在两模具滚珠空腔内进行转动。

所述的缩径模具沿管材拉拔方向设有多道沟槽，使待加工管材与所述缩径模具贴合不连续，沟槽与缩径模具内径存在倒角，倒角半径为0.1-0.5mm。

所述的缩径模具一侧设有润滑油流道和入油口，润滑油流道与多道沟槽顶部相连通，多个润滑油流道与所述缩径模具外表面的入油口相接。

所述的缩径模具内设置的沟槽为环向，螺纹，双螺纹或其他结构，其截面形状为半圆形，方形、椭圆形、多边形或其他形状，其截面边长或直径尺寸为0.01-100mm。

所述的沟槽内放置球形、圆柱形、凸柱形、凹柱形或其他形状滚珠，起到降低摩擦作用。