專利名稱：內螺紋銅管變徑旋鍛加工方法
內螺紋銅管變徑旋鍛加工方法本發明涉及金屬加工技術領域，尤其是涉及一種用于制冷管路的內螺紋銅管的變 徑旋鍛加工方法。 金屬加工技術是所有涉及到金屬制品的行業都必須涉及到的成型工藝技術。但 是，金屬制品因為其使用范圍和使用條件的不同，決定了金屬制品的具體加工成型工藝技 術方法。空調、冰箱冷柜領域所使用的一些管路部件，大多數采用金屬制品。隨著國內制冷 行業制造水平的不斷提高，整個行業的產品質量逐年改進，相關的配套企業對產品提出了 更高的要求，推動了產品的技術進步。銅管制造的新工藝不斷涌現，出現了各種新型銅管， 如外螺紋銅管、內直紋銅管、內外螺紋銅管、D型銅管、內螺紋銅管等。這些新型銅管大都采 用銅棒通過熱處理后，進入大型擠壓設備(或不通過熱處理直接進入擠壓設備)的擠壓加 工成型生產方法。擠壓加工生產內螺紋銅管存在以下不足(1)設備投入成本高，廠房占地面積大；(2)后期的設備維護費用高，模具運行成本高。本發明要解決的技術問題是提供一種能夠保證所加工內螺紋銅管的齒路連續成 型、齒高均勻、銅管的外表面光潔度高和內表面無殘留物的內螺紋銅管變徑旋鍛加工方法。為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是一種內螺紋銅管變徑旋鍛加 工方法，包括以下步驟1)使用中空銅管為加工對象；2)驅動變徑旋縮腔模在對中空銅管進行變徑旋縮加工時，同時對中空銅管摩擦加熱。3)當摩擦區域的溫度達到指定溫度區域時，驅動變徑旋縮腔模內的變徑旋鍛開合 模片、旋轉螺紋芯子和定芯轉桿對摩擦區域的中空銅管的內壁進行旋轉施壓內螺紋成型加 工；4)控制摩擦加熱區域的溫度偏差為士 10°C。作為優選，步驟2)所述的變徑旋縮腔模包括變徑拍合卡板、變徑旋鍛開合模片、 旋轉螺紋芯子和定芯轉桿；變徑拍合卡板內裝有變徑旋鍛開合模片，旋轉螺紋芯子后部與 定芯轉桿前部固接，旋轉螺紋芯子通過定芯轉桿由動力輸出軸帶動旋轉；對中空銅管進行 變徑旋縮加工時，變徑旋鍛開合模片圍合在中空銅管外周，并由動力驅動旋轉，旋轉螺紋芯 子置于中空銅管的內腔旋轉作業，變徑旋鍛開合模片旋向與旋轉螺紋芯子的旋向相反。作為優選，步驟3)中的所述的指定溫度區域為1000°C 1030°C。作為優選，步驟3)中所述的的變徑旋鍛開合模片的表面硬度范圍為45 50HRC， 表面光潔度不低于2級。
作為優選，步驟3)中所述的旋轉螺紋芯子采用合金材料制成，外套采用螺紋旋升 齒路成型，其表面硬度為55 57HRC，表面光潔度不低于2級；定芯轉桿的前端采用過盈配 合嵌入旋轉摩擦芯子。 作為優選，步驟3)中所述的定芯轉桿采用合金材料制成，其表面硬度為35 45HRC。作為優選，步驟4)中的所述的溫度偏差為士5°C。本發明的有益效果是，采用摩擦加熱與變徑旋鍛的復合加工方法，能夠保證所加 工的內螺紋銅管的齒路連續加工成型，齒高均勻，銅管的外表面光潔度高，內表面無殘留 物，其方法簡便，生產效率高，加工廢料少，易于推廣使用。下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。
圖1是本發明內螺紋銅管變徑旋鍛加工方法實施例的加工示意圖。圖中，301-中空銅管，302-旋轉螺紋芯子，303-定芯轉桿，304-變徑旋鍛開合模 片，305-變徑拍合卡板。圖1表示了一種內螺紋銅管變徑旋鍛加工方法，包括以下步驟1)使用中空銅管301作為加工對象，要比以實心銅棒為加工對象的現有技術節省 原料，加工后的內螺紋銅管的管壁也比較薄。2)通過調整動力機構中的配比電壓和輸入電流的數值，在驅動變徑旋縮腔模在對 進行變徑旋縮時，對中空銅管301進行摩擦加熱使摩擦區域的溫度達到990°C 1030°C，使 中空銅管301的旋轉螺紋加工區域達到半固熔的狀態，同時中空銅管301與旋轉螺紋芯子 302的接觸面和接觸角度達到最佳的匹配點。在此過程中控制電路的輸出功率過大時，中空 銅管301可能會發生粘芯子現象。輸出功率過小時，中空銅管301內表面旋轉形成的螺紋 精度差。3)當摩擦區域的溫度達到上述指定溫度區域時，驅動變徑旋縮腔模內裝有的變徑 旋鍛開合模片304、旋轉螺紋芯子302和定芯轉桿303對摩擦區域的中空銅管301的內壁進 行旋鍛螺紋連續加工，旋鍛螺紋加工時間僅為0. 01秒/圈。4)通過熱紅外感溫裝置精確控制摩擦加熱區域的溫度，溫度偏差不超過士 10°C。 作為最優控制，要求溫度偏差達到士5°C的范圍。為更好地應用上述方法加工內螺紋銅管，還需要做好以下幾方面的工作5)變徑旋縮腔模包括變徑拍合卡板、變徑旋鍛開合模片、旋轉螺紋芯子和定芯轉 桿；變徑拍合卡板內裝有變徑旋鍛開合模片，旋轉螺紋芯子后部與定芯轉桿前部固接，旋轉 螺紋芯子通過定芯轉桿由動力輸出軸帶動旋轉；對中空銅管進行變徑旋縮加工時，變徑旋 鍛開合模片圍合在中空銅管外周，并由動力驅動旋轉，旋轉螺紋芯子置于中空銅管的內腔 旋轉作業，變徑旋鍛開合模片旋向與旋轉螺紋芯子的旋向相反。6)變徑旋鍛開合模片304經過熱處理加工成型，其表面硬度應在48HRC左右，如果 硬度過高，則在連續使用過程中容易脆裂，如果硬度過小，則模片的強度無法保證。另外，變徑旋鍛開合模片304的表面光潔度不低于2級，如果表面的光潔度過低，則銅管材的外表面 容易出現劃傷，同時嚴重縮短變徑旋鍛模具的使用壽命。另外，變徑旋鍛開合模片304的倒 角在5° 10°范圍內，具體的加工尺寸通過反正切函數或反余切函數計算可得，7)旋轉螺紋芯子302用合金材料制成的，其外套采用螺紋旋升齒路成型，表面硬 度為56HRC，表面光潔度不低于2級；定芯轉桿303的前端采用過盈配合嵌入旋轉螺紋芯子 302，以保證在連續生產時旋轉螺紋芯子302和定芯轉桿303不發生位移或脫離現象。8)定芯轉桿303也是采用合金材料加工成型，成型后轉桿的表面硬度在35 45HRC之間，同時轉桿的外徑尺寸加工精度要求高。以保證轉桿在連續生產時不發生扭轉斷 裂現象。
9)在變徑旋縮腔模內所裝的變徑拍合卡板305為兩個半圓形對合為一個圓筒 形，變徑拍合卡板305的內表面設有長條弧形凸筋，用于控制變徑旋鍛開合模片304的運動 范圍。變徑拍合卡板305的材質是用電渣熔融低碳中鉻鉬鋼和碳化鎢制成的合金，其光潔 度要求達到2級，其長條弧形凸筋的傾斜角在0.5° 1°之間。本實施例是對本發明新型的說明，不是對本發明新型的限定，任何對本發明新型 的簡單的變換結構均屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種內螺紋銅管變徑旋鍛加工方法，其特征在于，包括以下步驟1)使用中空銅管為加工對象；2)驅動變徑旋縮腔模在對中空銅管進行變徑旋縮加工時，同時對中空銅管摩擦加熱；3)當摩擦區域的溫度達到指定溫度區域時，驅動裝在變徑旋縮腔模內的變徑旋鍛開合 模片、旋轉螺紋芯子和定芯轉桿對摩擦區域的中空銅管的內壁進行旋轉施壓內螺紋成型加 工；4)控制摩擦加熱區域的溫度偏差在士10°C的范圍。
2.根據權利要求1所述的內螺紋銅管變徑旋鍛加工方法，其特征在于，步驟2)所述的 變徑旋縮腔模包括變徑拍合卡板、變徑旋鍛開合模片、旋轉螺紋芯子和定芯轉桿；變徑拍合 卡板內裝有變徑旋鍛開合模片，旋轉螺紋芯子后部與定芯轉桿前部固接，旋轉螺紋芯子通 過定芯轉桿由動力輸出軸帶動旋轉；對中空銅管進行變徑旋縮加工時，變徑旋鍛開合模片 圍合在中空銅管外周，并由動力驅動旋轉，旋轉螺紋芯子置于中空銅管的內腔旋轉作業，變 徑旋鍛開合模片旋向與旋轉螺紋芯子的旋向相反。
3.根據權利要求1所述的內螺紋銅管變徑旋鍛加工方法，其特征在于，步驟3)的所述 的指定溫度區域為1000°c 1030°C。
4.根據權利要求1所述的內螺紋銅管變徑旋鍛加工方法，其特征在于，步驟3)所述的 變徑旋鍛開合模片的表面硬度范圍為45 50HRC，表面光潔度不低于2級。
5.根據權利要求1所述的內螺紋銅管變徑旋鍛加工方法，其特征在于，步驟3)所述的 旋轉螺紋芯子采用合金材料制成，外套采用螺紋旋升齒路成型，其表面硬度為55 57HRC， 表面光潔度不低于2級；定芯轉桿的前端采用過盈配合嵌入旋轉摩擦芯子。
6.根據權利要求1所述的內螺紋銅管的變徑旋鍛加工方法，其特征在于，步驟3)所述 的定芯轉桿采用合金材料制成，其表面硬度為35 45HRC。
7.根據權利要求1所述的內螺紋銅管變徑旋鍛加工方法，其特征在于，步驟4)的所述 的溫度偏差為士 5°C。
全文摘要
本發明公開了一種內螺紋銅管的變徑旋鍛加工方法，采用了變徑旋縮和旋輥芯子擠壓的一種內螺紋銅管加工方法。該加工方法在變徑旋縮的同時外帶螺紋的旋輥芯子，因摩擦力作用對銅管的內壁進行擠壓成型，確保了銅管管材的內表面存在連續均勻的螺紋，并且螺紋清晰，紋路可控，管材的內表面殘留物極少。
文檔編號B21J9/20GK102000755SQ201010524769
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月27日 優先權日2010年10月27日
發明者潘文峰, 田四光, 馬功權 申請人:合肥長城制冷科技有限公司