一种高精度、高强度超薄不锈钢管矩形管成型模具及冷拔方法与流程

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　　1.本发明涉及到超薄不锈钢矩形管的冷拔方法，采用此技术方案生产的冷拔不锈钢矩形管具有尺寸精度高，表面质量好，力学性能高的特点。

　　2.目前，在不锈钢矩形管成型加工领域，对于薄壁不锈钢矩形管，多采用模具折弯焊接成型或者冷轧辊推挤滚压成型。模具折弯焊接成型或者冷轧辊推挤辊压工艺的缺点在于矩形管内外圆角尺寸精度不高、表面质量差、力学性能低、设备成本高等。

　　3.鉴于此，开发一种超薄不锈钢矩形管的冷拔成型工艺方案，在设备成本低、能稳定量产的同时，保证尺寸精度高、表面质量好、力学性能高，显得十分重要。

　　4.本发明的目的是矩形钢管的冷拔成型加长模具，通过采用此模具再辅助冷拔工艺，能够加工生产出符合要求的超薄矩形钢管，产品具有高尺寸精度、高表面质量、高力学性能，既适用于不锈钢焊管，也适用于无缝不锈钢管；进而解决工程机械上各类特殊形状或特殊性能的钢管。可以简化复杂机械加工，大大减轻结构重量，节约钢材，且由于加工硬化而使成品管金属的强度大为提高。

　　5.为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种高精度、云开(Kaiyun)高强度超薄不锈钢管矩形管成型模具及冷拔方法，它包括外模组件和内模；所述外模组件包括外模套，所述外模套的内部固定安装有外模，所述外模的中心部位采用两段式结构，第一段为第一进料口，第二段为第一定径带；所述内模为轴对称结构，其结构由三段构成，第一段为第二进料口，第二段为过渡带，第三段为第二定径带，所述内模的中心部位加工有安装孔。

　　7.所述外模套的材质为调质态普通合金钢，所述外模的材质为淬火态高强度合金钢；外模套与外模之间在外部加热状态下压入紧密结合。

　　8.所述第一进料口的形状为大矩形；所述第一定径带的形状为小矩形，所述第一定径带的形状与最终产品的外形尺寸相一致，且使得外模的中心部位为一端大矩形截面逐渐过渡至另一端小矩形截面。

　　10.所述第二进料口的截面为矩形截面，在其四个棱角部位采用倒角；所述第二定径带的形状为矩形，其第二定径带的形状与最终产品的内腔尺寸相一致；所述过渡带的形状为一端小矩形截面逐渐过渡至另一端矩形截面，大圆也逐渐过渡至目标圆。

　　11.成型过程中，所述外模组件整体安装在模座的内部；所述内模整体固定安装在拉杆的模具安装段上，在模具安装段的端头加工有螺纹段，所述螺纹段上固定安装有锁紧螺

　　母，并将内模锁紧固定，所述内模设置在待成型钢管的内部，并与外模组件的外模相配合。

　　12.采用高精度、高强度超薄不锈钢管矩形管成型模具进行矩形管成型的冷拔方法，包括以下步骤：步骤1，选择合适尺寸规格的待成型钢管：选取待成型钢管的不锈钢圆管原料需保证其外圆周长l1与目标矩形管理论外周长l2满足：98% l2 ≤ l1 ≤ l2保证不锈钢圆管原料的厚度e1与目标矩形管厚度e2满足：e2 ≤ e1 ≤ e2+0.5mm步骤2，对选取的待成型钢管进行初步处理：将待成型钢管进行表面处理，焊管需要保证焊缝平整，钢管内外表面均匀涂抹规定配比调制而成的牛油石灰，进炉进行烘干处理；步骤3，采用成型模具对处理之后的待成型钢管进行冷拔成型操作：步骤4，对成型之后的矩形管进行后处理：待矩形管冷拔成型之后，去应力热处理，得到力学性能优良，尺寸精度高的不锈钢矩形管。

　　13.所述步骤3的具体操作过程为：步骤3.1，将待成型钢管放置在冷拔液压机组进料处，先将内模安装在拉杆上，然后用冷拔机组推料缸将内模推进入待成型钢管，再将待成型钢管穿过外模，用推料缸推至冷拔夹钳座；步骤3.2，将冷拔夹钳座的夹钳缓慢收紧待成型钢管保证与夹头完全贴合开始冷拔；步骤3.3，待成型钢管在通过内模和外模时其截面形状将发生变化，最终形成截面为目标矩形。

　　14.最终成型的矩形管力学性能：抗拉强度σb≥650mpa，屈服强度σs≥400mpa，延伸率a≥30%，基体硬度hb220

　　15.本发明有如下有益效果：通过采用此模具再辅助冷拔工艺，能够加工生产出符合要求的超薄矩形钢管，进而解决工程机械上各类特殊形状或特殊性能的钢管。可以简化复杂机械加工，大大减轻结构重量，节约钢材，且由于加工硬化而使成品管金属的强度大为提高。

　　23.图中：冷拔夹钳座1、螺纹段2、锁紧螺母3、外模组件4、内模5、模具安装段6、拉杆7、待成型钢管8、模座9、过渡带10、第二定径带11、安装孔12、第二进料口13、外模套14、外模15、第一定径带16、第一进料口17、中心孔18。

　　6，一种高精度、高强度超薄不锈钢管矩形管成型模具及冷拔方法，它包括外模组件4和内模5；所述外模组件4包括外模套14，所述外模套14的内部固定安装有外模15，所述外模15的中心部位采用两段式结构，第一段为第一进料口17，第二段为第一定径带16；所述内模5为轴对称结构，其结构由三段构成，第一段为第二进料口13，第二段为过渡带10，第三段为第二定径带11，所述内模5的中心部位加工有安装孔12。通过采用此模具再辅助冷拔工艺，能够加工生产出符合要求的超薄矩形钢管，进而解决工程机械上各类特殊形状或特殊性能的钢管。可以简化复杂机械加工，大大减轻结构重量，节约钢材，且由于加工硬化而使成品管金属的强度大为提高。

　　26.进一步的，所述外模组件4为轴对称结构，整体外形结构为圆柱体。通过采用上述的外模组件4能够用于对外模进行有效的固定和安装。

　　27.进一步的，所述外模套14的材质为调质态普通合金钢，所述外模15的材质为淬火态高强度合金钢；外模套14与外模15之间在外部加热状态下压入紧密结合。通过采用上述的材料，保证了外模的结构强度，进而保证了成型质量。

　　28.进一步的，所述第一进料口17的形状为大矩形；所述第一定径带16的形状为小矩形，所述第一定径带16的形状与最终产品的外形尺寸相一致，且使得外模15的中心部位为一端大矩形截面逐渐过渡至另一端小矩形截面。通过采用上述的形状保证了实现对钢管的外形进行成型。

　　29.进一步的，所述外模套14的中心部位加工有用于出料的中心孔18。通过采用上述结构的中心孔18便于实现了成型过程中钢管能够穿出。

　　30.进一步的，所述第二进料口13的截面为矩形截面，在其四个棱角部位采用倒角；所述第二定径带11的形状为矩形，其第二定径带11的形状与最终产品的内腔尺寸相一致；所述过渡带10的形状为一端小矩形截面逐渐过渡至另一端矩形截面，大圆也逐渐过渡至目标圆。通过采用上述的尺寸结构，保证了能够实现对钢管的内部形状进行成型。

　　31.进一步的，成型过程中，所述外模组件4整体安装在模座9的内部；所述内模5整体固定安装在拉杆7的模具安装段6上，在模具安装段6的端头加工有螺纹段2，所述螺纹段2上固定安装有锁紧螺母3，并将内模5锁紧固定，所述内模5设置在待成型钢管8的内部，并与外模组件4的外模15相配合。通过采用上述的安装结构能够用于实现成型过程中各个部件之间的安装和固定。

　　32.实施例2：采用高精度、高强度超薄不锈钢管矩形管成型模具进行矩形管成型的冷拔方法，

　　包括以下步骤：步骤1，选择合适尺寸规格的待成型钢管8：选取待成型钢管8的不锈钢圆管原料需保证其外圆周长l1与目标矩形管理论外周长l2满足：98% l2 ≤ l1 ≤ l2保证不锈钢圆管原料的厚度e1与目标矩形管厚度e2满足：e2 ≤ e1 ≤ e2+0.5mm步骤2，对选取的待成型钢管8进行初步处理：将待成型钢管8进行表面处理，焊管需要保证焊缝平整，钢管内外表面均匀涂抹规定配比调制而成的牛油石灰，进炉进行烘干处理；步骤3，采用成型模具对处理之后的待成型钢管8进行冷拔成型操作：步骤4，对成型之后的矩形管进行后处理：待矩形管冷拔成型之后，去应力热处理，得到力学性能优良，尺寸精度高的不锈钢矩形管。

　　33.所述步骤3的具体操作过程为：步骤3.1，将待成型钢管8放置在冷拔液压机组进料处，先将内模5安装在拉杆7上，然后用冷拔机组推料缸将内模5推进入待成型钢管8，再将待成型钢管8穿过外模15，用推料缸推至冷拔夹钳座1；步骤3.2，将冷拔夹钳座1的夹钳缓慢收紧待成型钢管8保证与夹头完全贴合开始冷拔；步骤3.3，待成型钢管8在通过内模5和外模15时其截面形状将发生变化，最终形成截面为目标矩形。

　　34.最终成型的矩形管力学性能：抗拉强度σb≥650mpa，屈服强度σs≥400mpa，延伸率a≥30%，基体硬度hb220

　　5不锈钢圆管，经过表面处理，即打磨焊缝，涂抹牛油石灰并150℃烘干；然后通过内、外模具精密冷挤压得到尺寸为354

　　50℃温度下保温8h得到高精度、高强度的精密不锈钢矩形管。技术指标如下：尺寸精度：高h

　　6.3；力学性能：抗拉强度σb≥650mpa，屈服强度σs≥400mpa，延伸率a≥30%，基体硬度hb220

　　4不锈钢圆管，经过表面处理，即打磨焊缝，涂抹牛油石灰并150℃烘干；然后通过内、外模具精密冷挤压得到尺寸为320

　　4的精密矩形管；冷挤压后进行去应力热处理，在420℃温度下保温8h得到高精度、高强度的精

　　6.3；力学性能：抗拉强度σb≥650mpa，屈服强度σs≥400mpa，延伸率a≥30%，基体硬度hb220

　　3不锈钢圆管，经过表面处理，即打磨焊缝，涂抹牛油石灰并150℃烘干；然后通过内、外模具精密冷挤压得到尺寸为288

　　3的精密矩形管；冷挤压后进行去应力热处理，在420℃温度下保温8h得到高精度、高强度的精密不锈钢矩形管。技术指标如下：尺寸精度：高h

　　6.3；力学性能：抗拉强度σb≥650mpa，屈服强度σs≥400mpa，延伸率a≥30%，基体硬度hb220

　　3不锈钢圆管，经过表面处理，即打磨焊缝，涂抹牛油石灰并150℃烘干；然后通过内、外模具精密冷挤压得到尺寸为258

　　3的精密矩形管；冷挤压后进行去应力热处理，在420℃温度下保温8h得到高精度、高强度的精密不锈钢矩形管。技术指标如下：尺寸精度：高h

　　6.3；力学性能：抗拉强度σb≥650mpa，屈服强度σs≥400mpa，延伸率a≥30%，基体硬度hb220

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