[發(fā)明專利]一種管材收口方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210222675.1
• 申請(qǐng)日: 2012-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102699220A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅強(qiáng);鐘毅;段海龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B21D41/04
• 分類號(hào): B21D41/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

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)啵拍軐?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。可對(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1所示，采用三個(gè)軋輥1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1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1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1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1的位置關(guān)系是每個(gè)軋輥1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1與管材2的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方式可以有三種：三個(gè)軋輥1自轉(zhuǎn)，管材2不轉(zhuǎn)動(dòng)；三個(gè)軋輥1不轉(zhuǎn)動(dòng)，管材2自轉(zhuǎn)；三個(gè)軋輥1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1或者管材2的轉(zhuǎn)速范圍為100～1000r/min，三個(gè)軋輥1的轉(zhuǎn)速相同，每個(gè)軋輥1與管材2產(chǎn)生的壓下量范圍為1～20mm/min。

所述最終收口密封后管材截面積半徑r與三個(gè)軋輥1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)減小；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，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；