CN1234480C - 变径管的制造方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变径管的制造方法和装置。其方法包括管端旋锻和牵引拉伸工序。先在旋锻机上对管坯一端进行锻打，成一段管径较小的工艺管，从而可穿过拉伸模，被夹模块所夹持；以一个液压控制系统，驱动夹持座和夹模块；铜管内伸入带有模头的芯杆，通过拉伸模进行拉伸。其装置包括旋锻机和牵引拉伸装置。由具同一中心线的夹模块、拉伸模和芯杆组成一条拉伸工艺线。芯杆位置可微调，拉伸效果好，平稳可靠，效率高，变径管表面光滑无毛刺，成品率高。液压控制系统装有行程开关，以控制拉伸行程。本发明克服了焊接变径管的弊端。适用于拉制薄壁孔径小的铜管。其成品广泛用于制冷行业致冷剂管道。

Description

变径管的制造方法和装置

技术领域

本发明涉及一种变径管的制造方法和装置，特别是一种用作制冷行业致冷剂管道的变径管的拉伸制造的方法和装置。

背景技术

在空调器、冰箱等制冷行业，大量使用一种紫铜管作为致冷剂流通管道。由于工艺上的需要，如节流降压和调控流量等，往往要将毛细管与过渡管相联接，或者将管径大小不同的两段铜管连接起来，成为如锥形管或梯形管那样的变径管，或多级梯形管。现有使用于制冷行业的变径管，基本上采用焊接的方法来制造。众所周知，铜金属焊接特别是壁薄和孔径小的铜管进行有缝焊接，其效果是难以令人满意的，且对制冷设备的运行影响极大。无论是对工艺操作及其效果，成品率、工序数量、外观形状，成本高低、检测控制点的多少：稳定性能、环保性能等，均差强人意。例如，漏焊所形成砂眼泄漏，对接焊所形成的焊瘤，焊缝呈暗黑色的颜色变异，成品管条或会不够平整垂直，不规整的焊疤及炭黑无法清除，酸洗工序对环境的污染和对人体的伤害等，所有这些，对焊接成形工艺来说，是根本无法克服的。这就产生了对变径管表面光滑、连续过渡、一次成形工艺的需求。

现有制冷用变径管一次成形工艺有斜轧变径管工艺。中国专利ZL98219572.9公开了一种“斜轧变径管设备”。它利用现有的型材斜轧技术，轧辊轴线与轧制中心线成一定角度，由轧辊部分和轧辊进给等两部分组成；使轧辊在进给系统的作用力下，发生径向移动，通过给轧辊施加恒定的按程序变更的压力，从而轧制出所需的锥形管或梯形管。这种加工工艺是从铝、钢型材加工技术移植过来的，对于具有一定柔韧性的紫铜管，并不完全合适，由此轧制的变径管，难以保证获得薄壁而均匀光滑的毛细管；并且，在制造多级变径管时，难以对各级长度准确定位。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种不需焊接，制造用于制冷行业管道配件的，其内外表面光滑、内外径尺寸精确、连续过渡无缝的，一次或多次拉伸变径管的方法和装置。

本发明的目的可通过如下措施来达到：

一种变径管的制造方法，采用机械牵引对铜管管坯进行拉伸，其特征在于，该牵引拉伸工艺包括管端旋锻和牵引拉伸两道工序：

(1)管端旋锻工序：铜管管坯的一端管内置入一块模块，将管坯轴向伸入设置在旋锻机中间的一组锻打模的模腔内；在高速旋转的转盘作用下，一个受到槽键间隙限制的传力振块，会作周期性的来回直线运动，对该锻打模产生往复振动的打击力，从而对逐渐伸入模腔内的管坯的表面锻打，使该端管径逐渐缩小，成为一段可夹持的工艺管；

(2)牵引拉伸工序：在牵引拉伸装置上，铜管管坯一端的工艺管，穿过拉伸模的模腔，被可左右滑动的夹模块所夹持；将芯杆从管坯的另一端伸入管内，使芯杆端部处的模头，到达拉伸模的模腔位置，再通过套在芯杆外表面上的调整螺纹，调节该芯杆伸入模腔内的深度，以控制拉伸的程度；用以固定夹模块的夹持座，被在液压控制系统控制下的液压缸所驱动，作水平方向往复滑动，牵引铜管管坯穿过拉伸模而进行拉伸，经一次或多次拉伸成为一级变径管或多级变径管。

一种实施上述方法的装置，包括旋锻机和一种牵引拉伸装置，其特征在于，该牵引拉伸装置由一个液压控制和牵引系统，与该系统连结的夹持系统，和一条或两条拉伸工艺线所组成，其中，夹持系统包括可在导轨上滑动的夹持座，和固定在该夹持座上的一组或两组夹模块；而拉伸工艺线包括具有同一中心线的夹模块、拉伸模和芯杆，其中，拉伸模被固定在模座之上，铜管管坯一端的工艺管，穿过拉伸模的模腔后，被夹模块所夹持，从而实现牵拉；芯杆的头部则固定装置有一个模头，芯杆另一端的位置，被一个套在其外表面上的调整螺纹所调节。

本发明的目的还可以通过如下措施来达到：

以上所述的液压控制系统的控制，由设置在液压缸上的磁性感应行程开关及其电子电路，无级调节活塞杆的速度和进退行程，从而带动并操纵与活塞杆相连的夹持座的运行。

以上所述的旋锻机，在其上的转盘的凹槽中间，装置有一组锻打模，该锻打模的模腔，其横截面呈椭圆形，纵向剖面轮廓线为对称渐开线。

以上所述的拉伸工艺线中的调整螺纹，安装在一个固定座上，该固定座可在机架上的燕尾槽里滑动。

本发明的方法和装置，与现有技术比较，具有如下优点：

1.较之焊接工艺所制造的焊接变径管，生产效率高，易操作，工序仅及其一半，制造周期大大缩短，可靠性大大提高，产品的重现性也好，检测控制点相对较少，成品外观圆滑，无连接痕迹，无氯化皮，不需酸洗，减少对环境的污染，所需设备较少，成本也较低，完全可以取代旧工艺。

2.较之斜轧工艺，本发明的拉伸工艺，更适宜于制造制冷铜质变径管，尤其是壁薄孔径小的毛细铜管，可制出表面光滑、尺寸准确、无缝连续过渡的一次或多次拉伸变径管。

3.锻打模的模腔形状和结构，适宜于管坯向模腔伸展，阻力很小，而所受的锻打力均匀，使工艺管表面光滑、无毛刺，易于穿过拉伸模，并减少拉伸阻力，避免管坯被拉断，也提高了锻打效率。

4.通过调整螺纹对芯杆(亦即对其模头)进入管内的深度进行微调，能更好地控制所拉伸管径的大小，因为如伸入过浅，会造成变径管空拉现象；如伸入模腔内过深，会增大拉伸阻力，管子易被拉断。再加上液压系统行程开关对拉伸过程的精确定位，能调整拉伸力至最佳状态，可高效地拉伸出合符规格要求的变径管来。

5.采用液压控制和牵引系统，可使拉伸平稳，避免了冲击力，拉出的变径管表面光滑，重现性好，也不易造成设备损坏。

6.承载调整螺纹的固定座，可在燕尾槽里滑动，调整操作方便易行。

附图说明

图1是制冷铜管的过渡管的示意图；

图2是毛细管的示意图；

图3是过渡管与毛细管焊接后的焊接管示意图；

图4是拉伸变径管的示意图；

图5是一种一级变径管的示意图；

图6是一种多级变径管的示意图；

图7是旋锻机的结构示意图；

图8是一组锻打模的分离示意图；

图9是该锻打模组正面的结构示意图；

图10是其中一个锻打模的侧向视图；

图11是管坯锻打前与锻打模的关系示意图；

图12是管坯锻打后与锻打模的关系示意图；

图13是牵引拉伸装置的结构关系示意图；

图14是牵引拉伸装置的机构示意图；

图15是芯杆调整机构示意图；

各图之中，1是过渡管，2是毛细管，3是焊接管，4是拉伸变径管，5是一级变径管，6是一种多级变径管，7是旋锻机，7-1是该机的电机，7-2表示该机的传动带，7-3是该机的转盘，7-4是其固定环座，7-5是环座上的圆柱体，7-6是传力振块，7-7是键，8、8′是一组锻打模，9是铜管管坯，9-1是管坯上的一段工艺管，10表示液压控制和牵引系统，11是液压缸，12是油泵，13是活塞缸，14是夹持座，15是夹模块，16是模座，17是拉伸模，18是固定座，19是调整螺纹，20是芯杆，20-1是其上的模头，21是燕尾槽，22是磁性感应行程开关。

具体实施方式

本发明的装置主要包括一种旋锻机7，和一种设置在一个机架上的牵引拉伸装置。其中，旋锻机7选用一种包括有电机7-1，传动带7-2，转盘7-3，固定环座7-4，圆柱体7-5，传力振块7-6，和一组锻打模8、8′的锻打机械。其中电机通过传动带，带动转盘7-3高速旋转，固定环座7-4上固定有许多圆柱体7-5，一组锻打模8、8′置于转盘上的凹槽中间，两边各有一块传力振块7-6，由于传力振块的槽比键7-7稍宽，两者之间有间隙，传力振块被限制在该间隙内，可往返作直线运动；转盘转动时，两边的传力振块外侧上的圆弧面，与圆柱体7-5发生周期性的接触/脱开，锻打模8、8′就受到传力振块这种近似简谐振动的打击力，对模腔内的铜管管坯进行均匀的锻打。而锻打模8、8′的模腔设计，采用一种特殊的结构，即其横截面呈椭圆形，纵向为渐开线，使得管坯轴向伸入时，阻力很小，打制出表面光滑无毛刺的工艺管。

本发明装置的牵引拉伸装置，由一个液压控制和牵引系统，与该系统连结的夹持系统，和一条或两条拉伸工艺线所组成。其中，液压控制和牵引系统10，是一个常规的机电一体化装置，采用液压机和程序控制的电子电路，包括有液压缸11，油泵12和活塞缸13，在液压缸上设置有一组磁性感应行程开关22。程序控制包括有油泵启动/停止程序，自动进给和手动进给程序，有脚踏启动开关，前进保护、后退保护用行程开关，以及交流接触器、热继电器、通用继电器、时间继电器、空气开关等电子零部件。活塞杆13与作为工作台的夹持座14直接连结，由程序控制下的液压缸11驱动夹持系统，作水平方向往返滑动。该夹持系统包括设置在导轨上的夹持座14，和固定在该夹持座上的一组或两组夹模块15，夹模块用以夹持管坯一端的工艺管9-1。在两组夹模块的情况下，装置有两条拉伸工艺线，每条工艺线包括有夹模块15，拉伸模17和芯杆20，均具有同一中心线；其中拉伸模17被固定在模座16之上，芯杆20的末端套有一个调整螺纹19，对芯杆位置进行微调；芯杆的头部是一个模头20-1，伸入拉伸模模腔内适当位置。调整螺纹19，则安装在一个固定座18上，该固定座可在机架上的燕尾槽里滑动。

进行拉伸工艺时，首先将管坯9的一端轴向伸入旋锻机上的一组锻打模8、8′的模腔里，锻打成一段直径很小的工艺管9-1，以便于穿过拉伸模被夹模块15所夹持。要求该工艺管表面光滑无毛刺，无裂纹、折皱等。再将芯杆20从管坯9的另一端伸入管内，使芯杆头部的模头20-1到达拉伸模模腔的适当位置，再通过调整螺纹19进行微调，使所拉伸的变径管符合工艺要求。若伸入过深，会增大拉伸阻力，管坯易被拉断；过浅则易造成空拉现象，致内径尺寸和内表面光洁度均不合格。液压系统启动进行拉伸时，至预定长度，磁性感应行程开关22，会控制活塞杆13在预定位置停止。拨出芯杆和已拉伸的变径管，活塞杆复位，进行下一次拉伸。如上构成本发明的方法和装置。

Claims (3)

1.一种变径管的制造方法，采用机械牵引对铜管管坯进行拉伸，其特征在于，该牵引拉伸工艺包括管端旋锻和液压控制牵引拉伸两道工序：

(1).管端旋锻工序；铜管管坯(9)的一端管内置入一块模块，将管坯轴向伸入设置在旋锻机(7)上的转盘(7-3)的凹槽中间的一组锻打模(8、8’)，其横截面呈椭圆形、纵向剖面轮廓线为对称渐开线的模腔内；在高速旋转的转盘(7-3)作用下，传力振块(7-6)作周期性的来回直线运动，对该锻打模产生反复振动的打击力，从而对逐渐伸入模腔内的管坯(9)的表面锻打，使该端管径逐渐缩小，成为一段可夹持的工艺管(9-1)；

(2).液压控制牵引拉伸工序；在牵引拉伸装置上，铜管管坯(9)一端的工艺管(9-1)，穿过拉伸模(17)的模腔，被可左右滑动的夹模块(15)所夹持；将芯杆(20)从管坯的另一端伸入管内，使芯杆端部处的模头(20-1)，到达拉伸模(17)的模腔位置，再通过套在芯杆外表面上的调整螺纹(19)，调节该芯杆伸入模腔内的深度，以控制拉伸的程度；用以固定夹模块(15)的夹持座(14)，被在液压控制系统控制下的液压缸(11)所驱动，作水平方向往复滑动，牵引铜管管坯(9)穿过拉伸模(17)而进行拉伸；该液压控制系统的控制，由设置在液压缸(11)上的磁性感应行程开关(22)及其电子电路，无级调节活塞杆(13)的速度和进退行程，从而操纵与之相连的夹持座(14)的运行；经一次或多次拉伸成为一级变径管(5)或多级变径管(6)。

2.一种实施权利要求1所述方法的装置，包括旋锻机(7)和一种牵引拉伸装置，其特征在于，所述的旋锻机(7)，包括在其上的转盘(7-3)的凹槽中间，设置有一组锻打模(8、8’)，该锻打模的模腔，其横截面呈椭圆形，纵向剖面轮廓线为对称渐开线；所述的牵引拉伸装置由一个液压控制和牵引系统，与该系统连结的夹持系统，和一条或两条拉伸工艺线所组成，其中夹持系统包括可在导轨上滑动的夹持座(14)，和固定在该夹持座上的一组或两组夹模块(15)：而拉伸工艺线包括具有同一中心线的夹模块(15)、拉伸模(17)和芯杆(20)，其中，拉伸模(17)被固定在模座(16)之上，铜管管坯一端的工艺管(9-1)，可穿过拉伸模的模腔，被夹模块(15)所夹持，芯杆(20)的头部有一个模头(20-1)，芯杆另一端的位置，被一个套在其外表面上的调整螺纹(19)所调节。

3.根据权利要求书2所述的变径管制造装置，其特征在于，所述的拉伸工艺线中的调整螺纹(19)，安装在一个固定座(18)上，该固定座(18)可在机架上的燕尾槽(21)里滑动。

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