專利名稱：一種制造外圓內異形銅管的方法
技術領域：
本發明涉及銅基合金制造技術領域，尤其是一種制造外圓內異形銅管的方法。
背景技術：
目前在國外利用黃銅生產小外徑、厚壁異形耐蝕銅管主要采用機械加工方法制造，然而采用機械加工制造外圓內異形銅管，加工難度大、成材率和生產效率低、金屬消耗大、成本高；這種外圓內異形小外徑、厚壁銅管因其外徑小、管壁厚且內孔為異形，加工過程金屬變形極不均勻，在生產工藝、設計等技術問題上都有較高的要求，但這些技術問題在國內尚屬空白，該領域技術人員也在迫切尋找一種更好的制造方法來滿足目前市場的需求。
發明內容
本發明所要解決的問題就是針對現有技術的缺點，提供一種制造外圓內異形銅管的方法，有效提高加工制造成材率、生產效率，降低金屬消耗及資源浪費。 為達上述目的，本發明采用如下技術方案一種制造外圓內異形銅管的方法，其特征在于包括如下步驟 (1)將銅合金鑄錠熱壓、冷軋后拉伸成管胚，管胚再經完全再結晶退火處理，使其恢復塑性及形變能力； (2)在管胚的前端設置與管胚一體式結構或分體式連接結構的夾頭； (3)通過成品拉伸設備拉制外圓內異形銅管，所述的成品拉伸設備包括內部帶有
拉伸孔的拉伸模及拉伸襯芯，所述的拉伸襯芯由襯芯及與襯芯端部連接的拉伸芯桿組成，
拉制外圓內異形銅管的具體步驟為先運送管胚使襯芯伸入管胚的夾頭位置，拉伸芯桿推
動管胚前移使管胚的夾頭端伸入拉伸孔內，再由拉伸小車牽引管胚的夾頭向前移動對管胚
進行拉伸，在襯芯與拉伸孔的內外共同作用下實現管胚外徑逐漸減縮、壁厚逐漸減薄，達到
規定的尺寸和形狀； (4)拉伸后的成品管在保護氣氛下進行去應力光亮退火處理，消除了管內部殘留的應力，保證了外圓內異形銅管在運輸、儲存及使用過程中表面光亮、不產生應力開裂。
上述加工方式避免了因機械切削加工而產生的金屬消耗，提高原材料利用率及生產效率，降低生產成本。 進一步的，所述拉伸模的拉伸孔由變徑結構的錐形工作段及等徑結構的柱形精整段組成，減小管胚送進時的阻力及對拉伸孔內壁的磨損，銅管管壁在柱形精整段與拉伸襯芯的作用下軋制成型，成型效果好，管壁厚度均勻。 進一步的，襯芯與拉伸芯桿采用螺紋連接，便于更換不同的襯芯以適應多種尺寸管胚的加工。 作為優選的，襯芯及襯芯與拉伸芯桿的螺紋連接部采用YG30硬質合金制成，YG30硬質合金表面硬度較YG15與YG8低，但其韌性較好；使用YG30硬質合金既滿足了襯芯表面硬度和耐磨性的要求，又滿足了螺紋連接部具有足夠的韌性，實現了襯芯工作表面硬度與襯芯螺紋連接部強度的最佳組合，提高其加工制造成材率。 作為優選的，所述襯芯的外圓面分布有異形結構用于管胚內異形面的成型。
作為優選的，所述的保護氣氛由氮氣與氫氣混合組成。 本發明的有益效果采用本發明制造方法可加工6米以上的外圓內異形銅管，而 且管件的內外表面無需再進行機械加工，避免了因機械切削加工而產生的金屬消耗，提高 原材料利用率及生產效率，大幅度降低了制造成本和資源浪費，該項技術也填補了國內空 白，提高了在國際市場的竟爭力；在成形拉伸后還采用了去應力退火，消除了銅管內部殘留 的應力，保證了外圓內異形銅管在運輸、儲存、使用過程中不產生應力開裂。
下面結合附圖對本發明作進一步的說明
圖1為本發明中拉伸襯芯送入管胚時的示意圖；
圖2為本發明中管胚拉制時的示意圖。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，本發明制造外圓內異形銅管的方法，其具體步驟如下 (1)將銅合金鑄錠熱壓、冷軋后拉伸成管胚，管胚還需經完全再結晶退火處理，使
其恢復塑性及形變能力； (2)在管胚的前端設置與管胚一體式結構或分體式連接結構的夾頭3 ;
(3)通過成品拉伸設備拉制外圓內異形銅管，所述的成品拉伸設備包括內部帶有 拉伸孔的拉伸模1及拉伸襯芯2，所述的拉伸襯芯2由襯芯22及與襯芯端部連接的拉伸芯 桿21組成，拉制外圓內異形銅管的具體步驟為先運送管胚使襯芯22伸入管胚的夾頭3位 置，拉伸芯桿21推動管胚前移使管胚的夾頭3端伸入拉伸孔內，再由拉伸小車牽引管胚的 夾頭3向前移動對管胚進行拉伸，在襯芯與拉伸孔的內外共同作用下實現管胚外徑逐漸減 縮、壁厚逐漸減薄，達到規定的尺寸和形狀； (4)拉伸后的成品管在保護氣氛下進行去應力光亮退火處理；消除了管內部殘留 的應力，保證了外圓內異形銅管在運輸、儲存及使用過程中表面光亮、不產生應力開裂。
拉伸模的拉伸孔是由變徑結構的錐形工作段12及等徑結構的柱形精整段11組 成，減小管胚送進時的阻力及對拉伸孔內壁的磨損，銅管管壁在柱形精整段與拉伸襯芯的 作用下軋制成型，成型效果好，管壁厚度均勻。 襯芯22與拉伸芯桿21采用螺紋連接，襯芯22及襯芯22與拉伸芯桿21的螺紋 連接部23采用YG30硬質合金制成，YG30硬質合金表面硬度較YG15與YG8低，但其韌性較 好；使用YG30硬質合金既滿足了襯芯表面硬度和耐磨性的要求，又滿足了螺紋連接部具有 足夠的韌性，實現了襯芯工作表面硬度與襯芯螺紋連接部強度的最佳組合，提高其加工制 造成材率；襯芯的外圓面分布有異形結構用于管胚內異形面的成型。 在去應力光亮退火處理時加入的保護氣是由氮氣與氫氣混合組成的，去應力光亮
退火處理時還需注意退火溫度、氣壓及干燥度，使管件具有光亮的退火效果。 顯而易見的是，具體實施方式
中分給出的具體實施例僅是對本發明的進一步說明
而非限定，在實際生產中，對本發明方法做的簡單變換而仍采用本發明的實質精神的，仍在本發明的保護范圍內,
權利要求
一種制造外圓內異形銅管的方法，其特征在于包括如下步驟(1)將銅合金鑄錠熱壓、冷軋后拉伸成管胚，管胚還需經完全再結晶退火處理，使其恢復塑性及形變能力；(2)在管胚的前端設置與管胚一體式結構或分體式連接結構的夾頭(3)；(3)通過成品拉伸設備拉制外圓內異形銅管，所述的成品拉伸設備包括內部帶有拉伸孔的拉伸模(1)及拉伸襯芯(2)，所述的拉伸襯芯(2)由襯芯(22)及與襯芯(22)端部連接的拉伸芯桿(21)組成，拉制外圓內異形銅管的具體步驟為先運送管胚使襯芯伸入管胚的夾頭位置，拉伸芯桿推動管胚前移使管胚的夾頭端伸入拉伸孔內，再由拉伸小車牽引管胚的夾頭向前移動對管胚進行拉伸，在襯芯與拉伸孔的內外共同作用下實現管胚外徑逐漸減縮、壁厚逐漸減薄，達到規定的尺寸和形狀；(4)拉伸后的成品管在保護氣氛下進行去應力光亮退火處理，消除管內部殘留的應力。
2. 根據權利要求1所述的一種制造外圓內異形銅管的方法，其特征在于所述拉伸模 (1)的拉伸孔由變徑結構的錐形工作段(12)及等徑結構的柱形精整段(11)組成。
3. 根據權利要求l所述的一種制造外圓內異形銅管的方法，其特征在于襯芯(22)與 拉伸芯桿(21)采用螺紋連接。
4. 根據權利要求3所述的一種制造外圓內異形銅管的方法，其特征在于襯芯(22)及 襯芯(22)與拉伸芯桿(21)的螺紋連接部(23)采用YG30硬質合金制成。
5. 根據權利要求3或4所述的一種制造外圓內異形銅管的方法，其特征在于所述襯 芯(22)的外圓面分布有異形結構用于管胚內異形面的成型。
6. 根據權利要求1所述的一種制造外圓內異形銅管的方法，其特征在于所述的保護 氣氛由氮氣與氫氣混合組成。
全文摘要
本發明公開了一種制造外圓內異形銅管的方法，其步驟為先將銅合金鑄錠熱壓、冷軋后拉伸成管胚，管胚再經完全再結晶退火處理，在管胚的前端設置與管胚一體式結構或分體式連接結構的夾頭，然后通過成品拉伸設備拉制外圓內異形銅管，所述的成品拉伸設備包括內部帶有拉伸孔的拉伸模及拉伸襯芯，所述的拉伸襯芯由襯芯及與襯芯端部連接的拉伸芯桿組成，拉伸后的成品管在保護氣氛下進行去應力光亮退火處理，消除了管內部殘留的應力；采用本發明制造方法制造外圓內異形銅管，管件的內外表面無需再進行機械加工，提高原材料利用率及生產效率，大幅度降低了制造成本和資源浪費，管件使用壽命長，降低了頻繁更換腐蝕管件所帶來的維修成本。
文檔編號F16L9/02GK101709809SQ20091015698
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月25日 優先權日2009年12月25日
發明者曹建國, 狄大江, 薛國平, 趙學龍, 馬為民, 魏連運, 黃路稠 申請人:浙江海亮股份有限公司