穿孔機組的頂頭、內孔結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種穿孔機組的頂頭、內孔結構。
【背景技術】
[0002]MPM機組頂頭的原始結構是由意大利的INNSE公司設計，其結構為頂頭工作段和頂頭尾柄一體設計，頂頭的鑄造和內孔加工相對比較困難；由于頂頭一體設計為整體澆鑄，內孔只能通過尾柄端面加工成圓柱形，而不能按照頂頭外形尺寸加工，頂頭工作段壁厚不均勻。由于內孔設計不合理，造成頂頭工作段使用過程中冷卻不均勻，冷卻效果欠佳，影響頂頭使用壽命；在生產實踐過程中由于高鋼級產品不斷增加，金屬熱變形不充分，頂頭工作段的原始設計結構不能滿足金屬變形的要求，產品壁厚均勻度較差。
【發明內容】
[0003]針對現有技術中結構上的不足，本實用新型的目的是提供一種穿孔機組的頂頭、內孔結構，改善金屬在穿孔機中的變形均勻性，同時改善頂頭的冷卻效果，縮短頂頭制作周期，保證頂頭工作中的穩定性。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是提供一種穿孔機組的頂頭、內孔結構，該結構包括有頂頭工作段、頂頭尾柄、銷軸，頂頭工作段和頂頭尾柄安裝后，通過銷軸定位固定連接；其中:所述頂頭工作段包括有頂頭穿孔錐段L1、頂頭碾乳錐段L2、頂頭反錐段L3，頂頭工作段設有內孔，內孔的形狀與頂頭工作段外表面的形狀為相似形，而形成頂頭工作段為均勻壁厚，頂頭工作段的頂頭工作角度α為3.32°?3.56°角，頂頭工作段的尾部設有頂頭裝配凹槽段L4。
[0005]本實用新型的效果是通過對現有MPM機組頂頭結構進行優化，改善了穿孔機組的產品的變形效果，提高了產品的成材率；對頂頭內孔優化，改善了頂頭工作段的冷卻效果，保證了在高節奏生產情況下頂頭的使用性能，提高了頂頭壽命；同時由于頂頭冷卻效果的提高，增強了頂頭抗高溫變形能力，頂頭壽命從平均乳制180支鋼管，增加到平均每支260支鋼管，壽命增加44%，降低了產品成本；改善了鋼管內表面質量和壁厚均勻度，成材率提高了 0.5%，提高了公司產品競爭力。
【附圖說明】
[0006]圖1為已有頂頭結構示意圖；
[0007]圖2為本實用新型頂頭結構示意圖；
[0008]圖3為本實用新型頂頭工作段結構示意圖；
[0009]圖4為本實用新型頂頭尾柄結構示意圖；
[0010]圖5為本實用新型結構示意圖。
[0011]圖中:
[0012]1、頂頭工作段 2、頂頭尾柄3、銷軸
[0013]L、頂頭總長段 L1、頂頭穿孔錐段L2、頂頭碾乳錐段
[0014]L3、頂頭反錐段 L4、頂頭裝配凹槽段
[0015]Lc、頂頭尾柄段裝配Lf、頂頭內孔段
[0016]ΦΡ、頂頭直徑 Φ(1、頂頭內孔直徑Φ?、頂頭裝配凹槽直徑
[0017]ΦΑ、頂頭尾柄端部最大直徑ΦΒ、頂頭尾柄端部最小直徑
[0018]Φ(λ頂頭槽部最小直徑ΦΜ、頂頭銷軸孔和銷軸直徑
【具體實施方式】
[0019]結合附圖對本實用新型的穿孔機組的頂頭、內孔結構加以說明。
[0020]本實用新型的穿孔機組的頂頭、內孔結構設計思想是通過對頂頭工作段和頂頭尾柄進行分體設計，優化頂頭工作段設計:加大頂頭穿孔錐段LI和頂頭碾乳錐段L2的長度，同時調整頂頭工作角度α ;優化內孔設計:頂頭內孔按照頂頭外形加工，工作段形成均壁形狀，工作中各部位受熱和冷卻均勻；頂頭尾柄的材質選用成本較低但焊接性能較好的Q235B，替代成本較高的20CrNi3Mo。頂頭工作段和頂頭尾柄采用本優化連接方式。
[0021]本實用新型的穿孔機組的頂頭、內孔結構是，該結構包括頂頭工作段1、頂頭尾柄
2、銷軸3三大部分組成。頂頭工作段I與頂頭尾柄2通過銷軸3定位和焊接的方式相互連接在一起。
[0022]所述頂頭工作段I包括有頂頭穿孔錐段L1、頂頭碾乳錐段L2、頂頭反錐段L3，頂頭工作段I設有內孔，內孔的形狀與頂頭工作段I外表面的形狀為相似形，而形成頂頭工作段I為均勻壁厚，頂頭工作段I的頂頭工作角度α為3.32°?3.56°角，頂頭工作段I的尾部設有頂頭裝配凹槽段L4。
[0023]所述頂頭工作角度α需根據入口坯料直徑的變化、出口毛管直徑和壁厚的變化、穿孔輥工作角度等參數的綜合考慮，從頂頭工作角度α為3.32°?3.56°角度范圍設定最佳的工作角度。
[0024]所述頂頭工作段I材質選用20CrNi3Mo，保證乳制過程中性能的穩定。頂頭尾柄2材質選用Q235B，保證與頂頭工作段的焊接性能，同時可降低尾柄的采購費用。
[0025]本實用新型的穿孔機組的頂頭、內孔結構，其中頂頭直徑ΦΡ、頂頭穿孔錐段L1、頂頭碾乳錐段L2、頂頭反錐段L3和頂頭工作角度α為參與熱變形的工藝參數，頂頭工作段I的參數合理配比，即頂頭穿孔錐段L1、頂頭碾乳錐段L2、頂頭反錐段L3和頂頭工作角度α能夠保證產品在穿孔機組充分的熱變形，并保證毛管壁厚的均勻性和產品的內表面質量。將頂頭工作段I內孔按照頂頭外表面的形狀進行加工，形成均壁頂頭，有利于保證頂頭受熱和冷卻的均勻性，最后對頂頭工作段I進行熱處理，提高頂頭的耐熱耐壓能力，保證頂頭工作中的性能。
[0026]如圖2所示，當頂頭工作段1、頂頭尾柄2、銷軸3三大部分按照技術要求單獨加工，OD為頂頭裝配凹槽直徑，L4為頂頭裝配凹槽段，ΦΜ為頂頭銷軸孔直徑，這三個參數為頂頭工作段與頂頭尾柄裝配尺寸；ΦΑ為頂頭尾柄端部最大直徑，ΦΒ為頂頭尾柄端部最小直徑，為頂頭槽部最小直徑，Lc為頂頭尾柄段與頂桿裝配長度，這三個參數為頂頭尾柄與頂桿的裝配尺寸；Φ(1為頂頭尾柄的內孔尺寸。加工完成后開始對三部分進行裝配。首先將頂頭尾柄2中端部ODXL4部位裝入頂頭工作段I中ODXL4的凹槽部位，然后轉動頂頭尾柄2，直到頂頭尾柄2中的銷軸孔ΦΜ與頂頭工作段I中的銷軸孔ΦΜ對正，放入銷軸3進行定位，頂頭工作段與尾柄裝配后總長度為L。最后分別對頂頭工作段I中銷軸孔上端部和頂頭尾柄2與頂頭工作段I連接端面位置進行焊接處理，保證各部件固定效果。
【主權項】
1.一種穿孔機組的頂頭、內孔結構，該結構包括有頂頭工作段(I)、頂頭尾柄(2)、銷軸(3)，頂頭工作段(I)和頂頭尾柄(2)安裝后，通過銷軸(3)定位固定連接；其特征是: 所述頂頭工作段(I)包括有頂頭穿孔錐段L1、頂頭碾乳錐段L2、頂頭反錐段L3，頂頭工作段(I)設有內孔，內孔的形狀與頂頭工作段(I)外表面的形狀為相似形，而形成頂頭工作段(I)為均勻壁厚，頂頭工作段(I)的頂頭工作角度α為3.32°?3.56°角，頂頭工作段(I)的尾部設有頂頭裝配凹槽段L4。
【專利摘要】本實用新型提供一種穿孔機組的頂頭、內孔結構，該結構的頂頭工作段包括有頂頭穿孔錐段L1、頂頭碾軋錐段L2、頂頭反錐段L3，頂頭工作段設有內孔，內孔的形狀與頂頭工作段外表面的形狀為相似形，而形成頂頭工作段為均勻壁厚，頂頭工作段的頂頭工作角度為α，頂頭工作段的尾部設有L4、頂頭裝配凹槽段L4。本實用新型的效果是該結構改善了穿孔機組的產品的變形效果，提高了產品的成材率；改善了頂頭工作段的冷卻效果，提高了頂頭壽命，增強了頂頭抗高溫變形能力，頂頭壽命從平均軋制180支鋼管，增加到平均每支260支鋼管，壽命增加44％，降低了產品成本；改善了鋼管內表面質量和壁厚均勻度，成材率提高了0.5％，提高了公司產品競爭力。
【IPC分類】B21B25/00, B21B19/04
【公開號】CN204934204
【申請號】CN201520592844
【發明人】李曉忠, 黃尊良, 栗海峰, 樊正茂, 陳廷俊, 宮濤, 張暉, 高瑞全, 尹錫泉
【申請人】天津鋼管集團股份有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月3日