[發明專利]一種用于提高金屬管性能的加工裝置及其加工方法

有效

• 申請號: 202011140244.1
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112371742B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 張華;朱禮龍;孟范超;張尚洲;李霞;陳淑英;仝陽;吳沖沖;李楊
• 申請（專利權）人: 煙臺大學
• 主分類號: B21C23/00
• 分類號: B21C23/00;B21C23/08;B21C25/02
• 代理公司: 重慶律知誠專利代理事務所(普通合伙) 50281
• 代理人: 殷興旺

1.一種用于提高金屬管性能的加工裝置，其特征在于，包括：

擠壓模具，所述擠壓模具包括第一模組和第二模組，所述第一模組包括第一模體、第一擠壓套和第一模芯，所述第一模體為空心模，所述第一模芯的外徑小于所述第一模體的內徑，所述第一模體與所述第一模芯等間隔設置，所述第一模體與所述第一模芯之間的腔體為第一模腔，所述第一擠壓套為實心環狀件，所述第一擠壓套能夠在所述第一模腔內沿軸向滑動，所述第一擠壓套的外壁與所述第一模體的內壁密封且滑動連接，所述第一擠壓套的內壁與所述第一模芯的外壁密封且滑動連接，所述第二模組包括第二模體、第二擠壓套和第二模芯，所述第二模體為空心模，所述第二模芯的外徑小于所述第二模體的內徑，所述第二模體與所述第二模芯等間隔設置，所述第二模體與所述第二模芯之間的腔體為第二模腔，所述第二擠壓套為實心環狀件，所述第二擠壓套能夠在所述第二模腔內沿軸向滑動，所述第二擠壓套的外壁與所述第二模體的內壁密封且滑動連接，所述第二擠壓套的內壁與所述第二模芯的外壁密封且滑動連接

加熱套，所述加熱套位于所述第一模體和所述第二模體的外側，所述加熱套用于加熱所述擠壓模具；

旋轉組件，所述旋轉組件包括轉盤，所述轉盤沿軸向設有縮頸腔，所述第一模腔與所述第二模腔通過所述縮頸腔連通，且所述縮頸腔的孔徑小于所述第一模腔的孔徑和所述第二模腔的孔徑，所述旋轉組件有兩個，兩個所述旋轉組件沿相反方向轉動，兩個所述旋轉組件之間為過渡模腔，所述轉盤內壁設有條紋；

驅動組件，所述驅動組件用于驅動所述轉盤轉動；

所述第一模腔、所述縮頸腔和所述第二模腔用于容納金屬，所述第一模組和所述第二模組能夠往復擠壓位于所述第一模腔、所述縮頸腔和所述第二模腔內的金屬。

2.根據權利要求1所述的一種用于提高金屬管性能的加工裝置，其特征在于：所述驅動組件包括驅動件、主動輪和蝸桿，所述驅動件驅動所述主動輪轉動，所述主動輪與所述蝸桿中部的齒嚙合，所述蝸桿兩端分別設有正旋螺紋和反旋螺紋，兩個所述轉盤外側分別設有方向相反的斜齒，兩個所述轉盤外側的斜齒分別與所述正旋螺紋和所述反旋螺紋嚙合。

3.根據權利要求1所述的一種用于提高金屬管性能的加工裝置，其特征在于：所述驅動組件包括驅動件和圓錐齒輪，所述驅動件驅動所述圓錐齒輪轉動，兩個所述轉盤的外側分別設有齒，所述圓錐齒輪的上下兩端分別與兩個所述轉盤外側的齒嚙合。

4.根據權利要求1所述的一種用于提高金屬管性能的加工裝置，其特征在于：還包括限位組件，所述限位組件與所述驅動組件分別位于所述轉盤的兩側，所述限位組件用于限制所述轉盤的位置。

5.根據權利要求1所述的一種用于提高金屬管性能的加工裝置，其特征在于：所述轉盤靠近所述第一模腔一側為喇叭口結構，所述轉盤靠近所述第二模腔一側為喇叭口結構。

6.一種利用權利要求1至5任一所述的一種用于提高金屬管性能的加工裝置的加工方法，其特征在于，包括如下步驟：

準備步驟，將高壓扭轉往復擠壓加工裝置安裝在液壓機上，安裝牢固且正確連接；

加熱步驟，將金屬管進行預熱，同時加熱套工作，對擠壓模具進行加熱，當加熱到預定溫度時進行保溫；

放料步驟，將預熱好的金屬管坯料放入到第一模腔；

加工步驟，液壓機分別向第一擠壓套和第二擠壓套加壓，并使得第一擠壓套受到的壓力大于第二擠壓套，同時驅動組件驅動旋轉組件轉動，使得第一模腔內的金屬管坯料在壓力下通過縮頸腔進入到第二模腔，直到第一擠壓套行至縮頸腔，此時調整液壓機的壓力，使得第二模組受到的壓力大于第一模組，將第二模腔內的金屬管坯料反向壓入到第一模腔，直到第二擠壓套行至縮頸腔，完成一次往復擠壓加工，在加工過程中，旋轉組件全程保持轉動；

多次循環加工步驟，直到將金屬管加工到所需要的高性能金屬管，此時停止旋轉、加壓和加熱，待裝置冷卻到室溫后，取出加工完成后的金屬管，完成整個加工過程。