大变形量超薄壁管的冷轧方法技术

本发明专利技术涉及钢管轧制技术领域，具体为一种大变形量超薄壁管的冷轧方法。该方法主要是：将钢管送入冷轧机中进行轧制，同时保持钢管送进；轧制过程中，保持钢管送进的同时，使钢管转动，在内外模的共同作用下，钢管发生减壁减径，形成轧管。采用本发明专利技术制得的超薄壁管，比市场上采用冷拔法制得的超薄壁管质量更好，其壁厚可达0.15‑0.20mm，内壁及外壁更为光滑，无毛刺，无需后续加工，生产效率更高，具有广阔的市场前景。

Cold rolling method of super thin wall tube with large deformation

The invention relates to the field of steel tube rolling technology, in particular to a cold rolling method for super deformation wall tube with large deformation. The main method is to roll the steel pipe into the cold rolling mill and keep the steel pipe to be sent in. During the rolling process, the steel pipe is kept at the same time, and the steel pipe is rotated. Under the joint action of the internal and external models, the steel pipe is reduced to reduce the diameter of the wall and forms the rolling pipe. The ultra thin wall tube made by this invention is better than the ultra thin wall tube obtained by the cold drawing method in the market. The wall thickness can reach 0.15 0.20mm, the inner wall and the outer wall are more smooth, no burr, no subsequent processing, higher production efficiency and a broad market prospect.

【技术实现步骤摘要】
大变形量超薄壁管的冷轧方法
：本专利技术涉及钢管轧制
，尤其涉及一种大变形量超薄壁管的冷轧方法。
技术介绍
：薄壁管，是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拔制成。薄壁管在我国钢管业中具有重要的地位。冷轧或冷拔无缝钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外，还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。冷轧无缝钢管处径可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外径可到5mm，壁厚小于0.25mm。现有技术中，这类管子分为冷轧工艺、冷拔工艺和冷拔冷轧联合工艺。冷拔工艺是一种拉伸法，它是将钢管从一个限定形状的内外模配合的口子中，拉拔出来成型的，因此容易产生内壁毛刺、内壁粗糙等各类问题，并且拔制过程中，管壁在金属流动性上也较难控制，极易出现壁厚不均匀的问题。冷轧，是一种压延法，通过内外模的配合对管子挤压，每道次的管型形变量小，因此制作一个冷轧管需要多道次的轧制，虽然管子的质量好，但工艺繁复，生产成本居高不下。通常企业的做法是前道通过冷拔处理，使管坯基本加工成型，然后再使用冷轧工艺，最终使管子成型。这其实是一种折中的方案，无论是管子的质量还是生产成本都有待改进。
技术实现思路
：本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种大变形量超薄壁管的冷轧方法，将现有技术中的八道工序整合成一道工序，通过该方法轧制的超薄壁管壁厚能够达到0.15-0.20mm，远低于市场上最薄的0.25mm。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种大变形量超薄壁管的冷轧方法，包括以下步骤：a、将钢管送入冷轧机中，使钢管内壁套置在内模上，钢管外壁与外模的环槽相接触，并使钢管送进；b、使冷轧机的外模对钢管进行往复的轧制，通过挤压作用使钢管的管壁发生金属流动，发生减径减壁；在轧制过程中，在保持钢管送进的同时，使钢管转动；所述外模包括对称设置的上模和下模，上模和下模均具有环槽，且所述环槽的深度在其轧制方向上逐渐加深；所述内模为一外表面光滑的杆状物，设其直径为d；外模的环槽所对应的直径设为D，则Dmin-d≯2mm。冷轧刚开始时，由于内模无法对钢管内壁形成有效的反作用力，因此，钢管在不受抵抗的情况下，其外径显著变小，而其壁厚不发生变化。而当，钢管的外径变化到管子的内壁与内模发生接触时，在外模的作用下，外模、钢管和内模刚好发生全面的相互挤压，从此开始，内模开始反用于钢管的内壁，钢管从单一的减径变化为减径减壁的双重运动，最终制成冷轧管。传统的冷轧法，钢管在成型过程中，每道次的变化量是很小的，通常而言需要经过多道次的连轧实现。而本专利技术采用的外模具有以下特征，“所述环槽的深度在其轧制方向上逐渐加深”，因此，在每次轧制过程中，挤压力以脉冲循环的方式，迅速加大，相当于古法锻打，这对于管壁的形成具有显著加快的作用，因此可以通过单次冷轧实现。在轧制的整个过程中，前期的减径操作由于阻力相对较小，因此可以采用变径外模进行加速轧制处理，这样可以省去多道次的操作，并且对最终的产品质量没有影响。为了达到超薄壁管的效果，本专利技术通过计算公式对内模的轴向截面进行特殊设计，使内模的轴向截面的两个长边构成曲线，即内模横截面的外轮廓所形成的圆的直径变小的速率逐渐减小，其直径变化速率形成抛物线，且其直径变化速率始终与外模上的环槽的深度变化速率相匹配。作为上述技术方案的优选，所述曲线由两条曲线衔接而成，且在其衔接处平滑过渡。作为上述技术方案的优选，所述两条曲线构成了轧制的两段，第一段为大变形段，该段以减径(即直径)减壁(即壁厚)为主，第二段为平缓段，该段以减壁为主，减径为辅。作为上述技术方案的优选，该方法是采用专利号为CN106001117A的一种全自动钢管轧制系统得以实现的；所述全自动钢管轧制系统至少包括上料机和冷轧机，所述上料机与冷轧机之间设有第一预上料机和第二预上料机，所述第一预上料机设置在所述上料机的出料端，所述第二预上料机设置在冷轧机的进料端，所述第一预上料机上设有注油机构，所述上料机将钢管输送到所述第一预上料机进行注油，注油后的钢管输送到所述第二预上料机进行暂存。作为上述技术方案的优选，所述第一预上料机包括第一装料架和设置在第一装料架上的第一滑道，所述注油机构设置在所述第一装料架的进料端；所述第二预上料机包括第二装料架和设置在第二装料架上的第二滑道，所述第一预上料机与第二预上料机均设有夹紧回转机构和用于推送位于第一滑道或第二滑道内的钢管的推送机构，所述第二装料架的出料端设有活动送进机构，所述活动送进机构以间歇方式将钢管送进冷轧机中进行轧制。作为上述技术方案的优选，所述夹紧回转机构包括设置在所述第一装料架的进料端的第一内模卡盘、设置在所述第一装料架的出料端的第二内模卡盘、设置在所述第二装料架的进料端的第三内模卡盘、设置在所述第二装料架的出料端的第四内模卡盘，以及连接所述第一内模卡盘与第二内模卡盘和第三内模卡盘与第四内模卡盘的回转轴，所述注油机构与所述第一内模卡盘之间设有定心机构，所述回转轴的一端向前延伸形成导引杆，所述导引杆位于所述第一内模卡盘与所述注油机构之间，所述定心机构通过定心作用使钢管的轴线与所述导引杆的轴线重合。作为上述技术方案的优选，所述定心机构包括定心安装板、一对左右对称设置的上传动臂、一对左右对称设置的下传动臂、设置在上传动臂上端的定心夹头和铰接于所述下传动臂的下端的推送组件，所述定心安装板上设有使钢管穿过的通孔，所述上传动臂的上端铰接于所述定心安装板上，所述下传动臂的上端与所述上传动臂的下端铰接，所述上传动臂与所述下传动臂形成菱形结构，所述定心夹头分设在两个所述上传动臂的上端并形成用于夹持钢管的夹口。作为上述技术方案的优选，所述注油机构包括安装架、滑动连接在所述安装架上的滑动架、铰接在所述滑动架上的安装块、固接在安装块下端的注油端头以及推动所述滑动架滑动的气动组件，所述安装架的上方设有限位板，所述限位板上设有滑槽，所述安装块的上端滑动连接在所述滑槽内。作为上述技术方案的优选，所述滑槽包括与水平面倾斜设置的第一滑槽和平行于水平面的第二滑槽，所述第一滑槽与所述第二滑槽形成大于90°且小于180°的夹角；所述安装块的上端到所述安装块与滑动架的铰接点的连线，与所述注油端头到所述安装块与滑动架的铰接点的连线形成大于90°且小于180°的夹角。本专利技术通过上料机实现自动上料，将钢管输送至第一预上料机进行注油，将注油后的钢管输送至第二预上料机进行暂存，等待冷轧机轧制完成一根钢管后立马将暂存在第二预上料机上的钢管输送至冷轧进进行轧制，使冷轧机进行连续轧制，避免冷轧机停机或空转。本专利技术的有益效果：1、本专利技术采用冷轧法来制取超薄壁管，并实现了一道次成型的轧制工艺，避免了连续多道次的轧制；2、采用本专利技术方法制得的超薄壁管，比市场上采用冷拔法制得的超薄壁管质量更好，其壁厚可达0.15-0.20mm，内壁及外壁更为光滑，无毛刺，无需后续加工，其公差在±0.01mm以内；3、本专利技术自动化程度高，能够实现自动化上料、注油、暂存和轧制，实现冷轧机的连续轧制，避免冷轧机的因缺料而造成多次启停或空转，提高生产效率。附图说明：图1是本专利技术方法所依赖设备的结构示意图；图2是上料机的结构示意图；图3是注油机构的结构示意图；图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大变形量超薄壁管的冷轧方法，其特征在于，包括如下步骤：a、将钢管送入冷轧机中，使钢管内壁套置在内模上，钢管外壁与外模的环槽相接触，并使钢管送进；b、使冷轧机的外模对钢管进行往复的轧制，通过挤压作用使钢管的管壁发生金属流动，发生减径减壁；在轧制过程中，在保持钢管送进的同时，使钢管转动；所述外模包括对称设置的上模和下模，上模和下模均具有环槽，且所述环槽的深度在其轧制方向上逐渐加深；所述内模为一外表面光滑的杆状物，设其直径为d；外模的环槽所对应的直径设为D，且Dmin‑d≯2mm。

【技术特征摘要】
1.一种大变形量超薄壁管的冷轧方法，其特征在于，包括如下步骤：a、将钢管送入冷轧机中，使钢管内壁套置在内模上，钢管外壁与外模的环槽相接触，并使钢管送进；b、使冷轧机的外模对钢管进行往复的轧制，通过挤压作用使钢管的管壁发生金属流动，发生减径减壁；在轧制过程中，在保持钢管送进的同时，使钢管转动；所述外模包括对称设置的上模和下模，上模和下模均具有环槽，且所述环槽的深度在其轧制方向上逐渐加深；所述内模为一外表面光滑的杆状物，设其直径为d；外模的环槽所对应的直径设为D，且Dmin-d≯2mm。2.根据权利要求1所述的大变形量超薄壁管的冷轧方法，其特征在于：所述内模的轴向截面的两个长边构成曲线，即内模横截面的外轮廓所形成的圆的直径变小的速率逐渐减小。3.根据权利要求2所述的大变形量超薄壁管的冷轧方法，其特征在于：所述曲线由两条曲线衔接而成，且在其衔接处平滑过渡。4.根据权利要求3所述的大变形量超薄壁管的冷轧方法，其特征在于：所述两条曲线构成了轧制的两段，第一段为大变形段，该段以减径减壁为主，第二段为平缓段，该段以减壁为主，减径为辅。5.根据权利要求1所述的大变形量超薄壁管的冷轧方法，其特征在于：该方法是采用全自动钢管轧制系统得以实现的；所述全自动钢管轧制系统至少包括上料机(10)和冷轧机(40)，所述上料机(10)与冷轧机(40)之间设有第一预上料机(20)和第二预上料机(30)，所述第一预上料机(20)设置在所述上料机(10)的出料端，所述第二预上料机(30)设置在冷轧机(40)的进料端，所述第一预上料机(20)上设有注油机构(201)，所述上料机(10)将钢管输送到所述第一预上料机(20)进行注油，注油后的钢管输送到所述第二预上料机(30)进行暂存。6.根据权利要求5所述的大变形量超薄壁管的冷轧方法，其特征在于：所述第一预上料机(20)包括第一装料架和设置在第一装料架上的第一滑道，所述注油机构(201)设置在所述第一装料架的进料端；所述第二预上料机(30)包括第二装料架和设置在第二装料架上的第二滑道，所述第一预上料机(20)与第二预上料机(30)均设有夹紧回转机构和用于推送位于第一滑道或第二滑道内的钢管的推送机构(204)，所述第二装料架的出料端设有活动送进机构(303)，所述活动送进机构(303)以间歇方式将钢管送进冷轧机(40)中进行轧制。7.根据权利要求6所述的大变形量超薄壁管的冷轧方法，其特征在于：所述夹紧回转机构包括设置在所述第一装料架的进料端的第一内模卡盘(203)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠叶，姚刚，
申请(专利权)人：常州市环华机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32