[发明专利]一种集束钢丝芯棒和金属管材减壁延伸方法及其装置

说明书

本发明提供一种集束钢丝芯棒和金属管材减壁延伸方法及其装置，属于金属管材加工技术领域。集束钢丝芯棒由多根硬质钢丝组成，其数量、长度和形状根据所加工管材内径尺寸和长度确定，采用若干个芯棒夹将钢丝夹在一起制成集束钢丝芯棒。将穿入芯棒的管材置于缩径机上，消除管材与芯棒的间隙；再将其送到拉拔机减壁延伸；拉拔结束后，进行脱棒。脱棒过程分两个步骤：第一步由止挡板挡住短钢丝，脱棒小车钳口钳住芯棒中长钢丝，将其拉出，使芯棒内短钢丝松散；第二步由止挡板挡住管材，脱棒小车将短钢丝拖出，完成脱棒。脱棒结束后，根据要求对管材内表面进行光整，以获得内壁具有不同高度纵向肋筋的管材。

技术领域

本发明属于金属管材加工技术领域，具体涉及一种集束钢丝芯棒和金属管材减壁延伸方法及其装置。

背景技术

目前，在金属管材减壁变形加工的生产过程中，采用的芯棒均为单层金属构成的实心芯棒，主要形式有两种:

(1)短芯棒加工：短芯棒加工方法的主要形式是金属管材的冷轧与冷拔加工过程。其特征是：芯棒长度稍长于金属管材变形区的长度，在变形过程中，芯棒在变形区内有固定的位置，芯棒与金属管材之间存在相对运动。由于芯棒表面与金属管材的接触表面之间的润滑困难，产生强烈的滑动摩擦，导致金属管材的内表面状态变坏，易于形成划伤、粘接等缺陷，致使变形加工过程的能量消耗增加，增大薄壁管拉拔减壁时的拉断率。在冷轧加工中。由于芯棒短，因此变形不能够连续进行，生产效率低，工具的空行程消耗能量。

(2)长芯棒加工：长芯棒加工的特征是：芯棒长度大于或接近于金属管材的长度，在变形过程中，芯棒在变形区内是运动的，芯棒与金属管材之间可以存在，也可以不存在相对运动，即限动芯棒和浮动芯棒的生产方式。长芯棒加工主要用于金属管材的热轧减壁延伸变形加工过程。在冷拔加工中由于脱棒困难，很少使用长芯棒。

对于小直径管材，由于芯棒在变形区内固定困难，所以很难采用短芯棒进行减壁延伸加工。由于脱棒困难，长芯棒则很少用于小直径薄壁金属管材的冷拔生产中。此外，特别是直径小、长度长的芯棒，加工制造困难，导致其使用范围受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种集束钢丝芯棒和金属管材减壁延伸方法及其装置。采用集束钢丝芯棒可以方便脱棒，实现金属管材的长芯棒冷拔减壁加工。便于生产各种金属材料的薄壁管、小直径管材。

本发明是这样实现的：

金属管材减壁加工用集束钢丝芯棒由多根硬质钢丝组成，根据所加工管材的内径尺寸和长度，计算确定构成集束钢丝芯棒所用钢丝的直径、形状、数量和长度。1～8根钢丝的长度大于成品管材长度200～300mm，其余钢丝的长度大于成品管材长度100～200mm。采用2～6个芯棒夹将钢丝夹持在一起，长的钢丝置于中间，其余钢丝在外围，成为钢丝束，夹紧后成为集束钢丝芯棒。

本发明还提供一种将所述集束钢丝芯棒用于金属管材减壁延伸的用途。

根据需要在集束钢丝芯棒表面涂润滑油脂，再将集束钢丝芯棒送入待冷拔的管材坯料中，在送入过程中逐个将芯棒夹打开取下。

将穿入集束钢丝芯棒的管材坯料置于三辊缩径机上，通过缩径消除管材坯料与集束钢丝芯棒之间的间隙，再将其送到拉拔机，进行减壁延伸拉拔。

拉拔过程结束后，将含有集束钢丝芯棒的管材置于脱棒装置上脱棒。脱棒装置由止档板和脱棒小车组成。脱棒过程分为两个步骤：第一步先由止挡板挡住短钢丝，脱棒小车的钳口钳住集束钢丝芯棒中间的长钢丝，将其拉出，使集束钢丝芯棒内其余的钢丝松散；第二步由止挡板挡住金属管材，脱棒小车将其余短钢丝拖出管材，完成脱棒过程。

脱棒结束后，根据工艺要求对金属管材的内表面进行光整或减径，以获得内壁具有不同高度纵向肋筋的金属管材的和不同直径的金属管材。