[發(fā)明專利]一種大直徑銅合金管的擴徑裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910244890.3
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109821926A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉新華;雷宇;謝建新
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發(fā)明屬于金屬材料制備加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大直徑銅合金管的擴徑裝置和方法。該裝置包括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(gòu)、加熱裝置、環(huán)形冷卻裝置和溫度控制系統(tǒng)。該擴徑裝置的擴徑方法是利用對銅合金管采用局部快速加熱、結(jié)合液壓推送機構(gòu)推動管坯運動向擴管芯頭方向勻速運動，因管坯內(nèi)錐形擴徑模的存在，銅管內(nèi)壁產(chǎn)生沿徑向由內(nèi)向外的壓應(yīng)力，以一定的擴徑速度和擴徑比對管坯進行擴徑，即得到大直徑銅合金管。本發(fā)明的有益效果是，該方法實現(xiàn)了大直徑銅合金管的高效擴徑，具有單道次變形量大、生產(chǎn)效率高、工藝流程短、成材率高、成本低等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于金屬材料制備加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種大直徑銅合金管的擴徑裝置和方法。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)大直徑銅合金管主要采用“半連鑄實心鑄錠—穿孔擠壓—酸洗—擴徑拉拔—中間退火—縮徑拉拔—退火”的工藝(簡稱“擠擴拉”工藝) [見：王華星等，一種大直徑白銅管的制作工藝方法，中國發(fā)明專利，授權(quán)號ZL200710054272 .X；陳琴，劉廣龍，李娟，大口徑白銅管產(chǎn)品開發(fā)及工藝研究，上海有色金屬，2013，Vol. 34，No. 2，p. 55～58]進行生產(chǎn)。然而，擴徑拉伸工藝存在單道次變形量小，加工道次多，還需中間退火，工藝流程長等問題，尤其是在生產(chǎn)直徑φ300mm以上的銅合金管難度巨大。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是針對大直徑銅合金管擴管工藝流程長、成材率低、成本高等問題，提出一種滿足大直徑銅合金管高效、大形變量擴徑的熱擴徑設(shè)備和方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種大直徑銅合金管的擴徑裝置，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(gòu)、加熱裝置、環(huán)形冷卻裝置和溫度控制系統(tǒng)；

其中，所述銅合金管液壓推送機構(gòu)，用于推動加熱后銅合金管坯向擴徑芯頭運動；

所述環(huán)形冷卻裝置，用于對銅合金管坯的非加熱區(qū)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(xiàn)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(tǒng)，用于對加熱區(qū)和冷卻段的溫度的精確控制，保證銅合金管坯溫度場的穩(wěn)定。

根據(jù)本公開實施例，所述擴徑裝置的結(jié)構(gòu)為：

所述擴徑芯頭水平設(shè)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(gòu)設(shè)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(gòu)之間設(shè)有冷區(qū)段和加熱區(qū)，所述冷區(qū)段設(shè)置在靠近所述銅合金管液壓推送機構(gòu)一側(cè)，所述加熱區(qū)設(shè)置在靠近所述擴徑芯頭的一端，所述加熱裝置設(shè)置在所述加熱區(qū)內(nèi)，所述環(huán)形冷卻裝置設(shè)置在所述冷卻段內(nèi)，所述溫度控制系統(tǒng)分別與所述加熱裝置和環(huán)形冷卻裝置控制連接。

根據(jù)本公開實施例，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。

根據(jù)本公開實施例，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°。

根據(jù)本公開實施例，所述加熱裝置為中/高頻加熱線圈。

本發(fā)明的另一目的提供一種采用上述的擴徑裝置制備大直徑銅合金管擴徑方法，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(gòu)上，將擴徑芯頭固定好，備用；