[發明專利]一種大直徑銅合金管的擴徑裝置和方法

在審

• 申請號: 201910244890.3
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109821926A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 劉新華;雷宇;謝建新
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B21C37/06
• 分類號: B21C37/06;B21B19/08;B21B37/74
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種大直徑銅合金管的擴徑裝置，其特征在于，該擴徑裝置包括擴徑芯頭、芯頭頂桿、銅合金管液壓推送機構、加熱裝置、環形冷卻裝置和溫度控制系統；

其中，所述銅合金管液壓推送機構，用于推動加熱后銅合金管坯向擴徑芯頭運動；

所述環形冷卻裝置，用于對銅合金管坯的非加熱區域進行冷卻，降低溫度，保證銅合金管坯的強度；

所述加熱裝置，用于對待擴銅合金管坯進行快速加熱，以便實現銅合金管坯擴徑操作；

所述擴徑芯頭，用于對加熱后銅合金管坯進行擴徑，

所述芯頭頂桿，用于安裝和固定所述擴徑芯頭；

所述溫度控制系統，用于對加熱區和冷卻段的溫度的精確控制，保證銅合金管坯溫度場的穩定。

2.根據權利要求1所述的大直徑銅合金管的擴徑裝置，其特征在于，所述擴徑裝置的結構為：

所述擴徑芯頭水平設置在所述芯頭頂桿一端的端部，所述芯頭頂桿的另一端固定在固定架上；

所述銅合金管液壓推送機構設置在所述擴徑芯頭的另一端，所述擴徑芯頭與所述銅合金管液壓推送機構之間設有冷區段和加熱區，所述冷區段設置在靠近所述銅合金管液壓推送機構一側，所述加熱區設置在靠近所述擴徑芯頭的一端，所述加熱裝置設置在所述加熱區內，所述環形冷卻裝置設置在所述冷卻段內，所述溫度控制系統分別與所述加熱裝置和環形冷卻裝置控制連接。

3.根據權利要求2所述的一種大直徑銅合金管擴徑裝置，其特征在于：所述擴徑芯頭從左到右依次為入口段、錐形擴徑段和定徑段，所述定徑段一端與所述芯頭頂桿固接，所述定徑段的另一端通過所述錐形擴徑段與所述入口段的一端固接。

4.根據權利要求3所述的一種大直徑銅合金管擴徑裝置，其特征在于：所述入口段的直徑小于所述定徑段的直徑；所述錐形擴徑段的單邊錐度為5～20°。

5.根據權利要求2所述的一種大直徑銅合金管擴徑裝置，其特征在于：所述加熱裝置為中/高頻加熱線圈。

6.一種采用權利要求1-5任意一項所述的擴徑裝置制備大直徑銅合金管擴徑方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：

首先，將銅合金管坯安裝在銅合金管液壓推送機構上，將擴徑芯頭固定好，備用；

其次，通過溫度控制系統啟動加熱裝置，同時啟動銅合金管液壓推送機構推動銅合金管坯向擴徑芯頭方向運動，當銅合金管坯的端部進入加熱區被加熱，通過溫度控制系統啟動環形冷卻裝置對銅合金管坯的非加熱區域進行冷卻，液壓推送機構繼續推動管坯向擴徑芯頭方向運動，使擴徑芯頭進入到銅合金管坯內部，使銅合金管坯內壁受到擴徑芯頭的錐形擴徑模式的擠壓，使銅合金管坯內壁產生沿徑向由內向外的壓應力，使銅合金管坯按照預設比例進行擴徑；

最后，得到大直徑銅合金管。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述得到大直徑銅合金管的外徑為φ100～480mm、壁厚5～30mm。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述加熱的溫度為200～800℃。

9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述液壓推送機構的推進速度為30～300mm/min，所述擴徑比為1.1～1.4。

10.一種大直徑銅合金管，其特征在于，所述大直徑銅合金管采用如權利要求1-4任一項所述的擴徑裝置制備得到。