專利名稱:用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的拉伸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的拉伸裝置
(一) 技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)銅管的裝置,具體說(shuō)是一種用于生產(chǎn)高精度 石油泵銅合金管的拉伸裝置。
(二) 背景技術(shù)-
傳統(tǒng)的銅管生產(chǎn)工藝為熔煉——連續(xù)(或半連續(xù))鑄造——擠壓—— 拉伸(拔)——退火,或者為熔煉——連續(xù)鑄管坯——扎制——拉伸(拔) ——退火。在拉伸(拔)工序中,拉伸成型設(shè)備上若采用普通拉伸模具裝 置,普通拉伸模具裝置包括沿拉伸軸線方向依次同軸心套裝的模芯、模套 和模座,模座固定安裝,模芯與模套為過(guò)盈配合,模套與模座的配合為間 隙配合,即是在銅管坯的拉伸過(guò)程中,模芯、模套和模座之間保持固定狀 態(tài),模芯、模套和模座的軸心線理論上應(yīng)該是成型銅管坯的軸中線,但在 實(shí)際的生產(chǎn)制造過(guò)程中,主要由于當(dāng)拉伸條件發(fā)生變化時(shí),如長(zhǎng)時(shí)間的使 用和沒(méi)有及時(shí)的調(diào)整,拉伸小車行走的導(dǎo)軌發(fā)生偏歪或者因磨損變得凹凸 不平時(shí),拉伸小車的行走軌跡與模芯、模套和模座的軸心線出現(xiàn)偏斜,模 芯在管坯拉伸軸線的徑向受到的壓力將不平衡,拉伸的管材即產(chǎn)生偏心及 彎曲,這種狀況下生產(chǎn)出來(lái)的銅管偏心率高、直度不能完全符合石油泵用 銅合金管的技術(shù)要求,基本上無(wú)法實(shí)現(xiàn)石油泵用銅管的生產(chǎn)。
這是因?yàn)楦呔仁捅糜勉~合金管是一種新型高技術(shù)節(jié)能產(chǎn)品,其 要求內(nèi)外徑尺寸精度嚴(yán)格,內(nèi)外表面光潔度、圓度、直度良好,壁厚均勻。 比如說(shuō)石油泵用銅合金管的直度要求是在任意3英尺(914.4mm)長(zhǎng)度上 允許的最大彎曲度為0.03英寸(0.762mm);直度是非常重要的,因?yàn)橐?這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)購(gòu)買的每支銅管都應(yīng)有精確的直度,稍微加以研磨后直接用作 深井泵筒的。對(duì)一支成品泵筒成品檢驗(yàn)是使一個(gè)長(zhǎng)度6英尺(1828. 8 mi) 直徑公差為0.001 0.002英寸(0.025 0.050咖)的銷軸從頭到尾的通 過(guò);高精度石油泵用銅合金管同心度要求是偏心率《4%,最嚴(yán)格時(shí)為偏心 率《2%,偏心率的計(jì)算公式偏心率=(最大壁厚一最小壁厚)/ (最大壁 厚+最小壁厚)。相對(duì)于其他用途的銅管(直度要求最嚴(yán)格時(shí)為2.5mm/M, 同心度要求最嚴(yán)格時(shí)為偏心率《10%)。
由此可見(jiàn)石油泵用銅合金管的技術(shù)條件高,因而加工工藝也相應(yīng)復(fù) 雜,非普通拉伸模具裝置能夠生產(chǎn)。
(三) 實(shí)用新型內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的是根據(jù)游動(dòng)芯頭自動(dòng)平衡內(nèi)應(yīng)力的功能,設(shè)計(jì)和開
發(fā)了一種能夠滿足高同心度和高直度要求、用于生產(chǎn)高精度石油泵用銅合
金管的拉伸裝置o
能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的用于生產(chǎn)高精度石油泵用銅合金管的拉伸裝置,包括
拉伸設(shè)施和成型模具,所不同的是所述成型模具包括模套和與模套同軸 心配合的模芯,模套(2)以相對(duì)于固定模座萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與模座配合。 配用游動(dòng)芯頭,利用帶萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)模具的拉伸成型設(shè)備來(lái)拉拔管坯時(shí), 因成型模具可在模座內(nèi)萬(wàn)向旋轉(zhuǎn),通過(guò)成型模具的轉(zhuǎn)動(dòng)使管坯軸線始終與 拉伸力方向保持一致,因此保證生產(chǎn)出高同心度、高直度的管坯。
成型模具中的模套與模座的轉(zhuǎn)動(dòng)配合面可以分別為同心的外球面與 內(nèi)球孔,為使模套與模座之間的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,可以在模套與模座的球形配合 面之間安設(shè)滾動(dòng)裝置。
所述滾動(dòng)裝置最好是選用球形滾動(dòng)軸承。
從制造工藝合理、安裝簡(jiǎn)單的角度出發(fā),所述模套與模座的配合面可 以為半球面;與之配套的球形滾動(dòng)軸承則選用半球滾動(dòng)軸承。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)
1、本實(shí)用新型采用成型模具在模座內(nèi)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)的配合結(jié)構(gòu),配以游 動(dòng)芯頭作為內(nèi)模,使成型模具能夠自動(dòng)跟蹤拉伸力的方向,管坯軸線始終 與拉伸力的方向一致,因此生產(chǎn)出的金屬直管管坯同心度高、直度高。 2、由于采用成型模具在模座內(nèi)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)的配合結(jié)構(gòu),使得拉伸裝置行走 的平直度不再對(duì)直管管坯產(chǎn)生決定性的影響,在很大程度上免去了對(duì)拉伸 裝置經(jīng)常性的調(diào)整和維護(hù),減少了不必要的人力、財(cái)力、時(shí)間的浪費(fèi)。
(四)
圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的拉伸結(jié)構(gòu)示意圖。 圖號(hào)標(biāo)識(shí)1、模座;2、模套;3、半球滾動(dòng)軸承;4、游動(dòng)模芯;5、 管坯;6、模芯。
具體實(shí)施方式
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按照熔煉——連續(xù)(或半連續(xù))鑄造——(浮模)擠壓——拉伸(拔) ——退火工藝,利用本實(shí)用新型用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的拉伸裝 置對(duì)管坯進(jìn)行拉伸,就能生產(chǎn)出高同心度、高直度的石油泵用銅合金直管。 本實(shí)用新型用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的拉伸裝置為臥式結(jié)構(gòu)。 如圖1所示,本實(shí)用新型包括拉伸設(shè)施和成型模具,其中成型模具又包括 模套2和模芯6;與成型模具中模套2配合的模座1固定安裝在拉伸裝置 上,其軸心線與水平拉伸軸線重合;在模座l的端面上沿拉伸方向向內(nèi)開
設(shè)有半球內(nèi)孔,半球內(nèi)孔的圓心位于模座1的軸線上,模座1的另一端面 向內(nèi)開設(shè)有與模座l同軸線的軸孔,該軸孔與半球內(nèi)孔相交貫后,半球內(nèi) 孔成為沿拉伸方向直徑變小的圓臺(tái)內(nèi)孔。
如圖1所示,模套2制成與模座1半球內(nèi)孔同心的半球體,在模套2 的底面向內(nèi)沿半球體的軸線依次開設(shè)有與模芯6套裝的軸孔和錐孔,錐孔 的直徑小于與模芯6套裝的軸孔,也小于模座l端面的軸孔;所述錐孔與 模套2半球體的頂部相交貫后,形成底大頂小的圓臺(tái)。
如圖1所示,圓柱狀模芯6與模套2的軸孔同軸心套裝固定,模芯6 的厚度與模套2軸孔的長(zhǎng)度相同,與模芯6同軸心的拉伸內(nèi)孔與游動(dòng)芯頭 4相配合,形成在沿拉伸方向?qū)⒋蠼饘僦惫芾纬尚〗饘僦惫艿睦扉g隙。
如圖1所示,沿拉伸方向,半球臺(tái)狀模套2與模座1的圓臺(tái)內(nèi)孔相配 合,相配合的模套2與模座1之間還設(shè)置有半球滾動(dòng)軸承3,并分別與模 套2和模座1的圓球面接觸。
在如圖l所示的拉伸過(guò)程中,拉伸方向自左向右,游動(dòng)芯頭4裝入管 坯5內(nèi)并到達(dá)管坯5制頭的端部縮口處,管坯5穿過(guò)模芯6的內(nèi)孔伸在模 座1夕卜,拉伸小車的夾持頭夾住管坯5制頭部位向右拉出,由于模芯2的 萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng),拉伸出的石油泵用銅合金管的直度及同心度很高,能夠滿足在 任意3英尺(914. 4mm)長(zhǎng)度上允許的最大彎曲度為0. 03英寸(0. 762mm) 的同直度要求,以及偏心率《2%的同心度要求。
權(quán)利要求1、用于生產(chǎn)高精度石油泵用銅合金管的拉伸裝置,包括拉伸設(shè)施和成型模具,其特征在于成型模具包括模套(2)和同軸心套裝于模套(2)內(nèi)的模芯(6),模套(2)以相對(duì)于固定模座(1)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與模座(1)配合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生產(chǎn)高精度石油泵用銅合金管的拉伸 裝置,其特征在于模套(2)與模座(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)配合面分別為同心的外球面和內(nèi)球孔。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于生產(chǎn)高精度石油泵用銅合金管的拉伸 裝置,其特征在于所述外球面、內(nèi)球孔配合面之間安設(shè)有滾動(dòng)裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的拉伸裝 置,其特征在于所述滾動(dòng)裝置為球形滾動(dòng)軸承。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 4所述的任何一種用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金 管的拉伸裝置,其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)配合面為半球面。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的拉伸裝 置,其特征在于所述球形滾動(dòng)軸承為半球滾動(dòng)軸承(3)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的拉伸裝置,包括拉伸設(shè)施和成型模具,其特點(diǎn)是成型模具可萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)。成型模具包括沿拉伸方向布置的模套和與模套同軸心配合的模芯,模套相對(duì)于固定模座可以萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng),模套與模座的轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合面分別為同心的半個(gè)外球面和半個(gè)內(nèi)球孔,所述外球面、內(nèi)球孔配合面之間還安設(shè)有半球形滾動(dòng)軸承裝置。本實(shí)用新型采用成型模具在模座內(nèi)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu),配以游動(dòng)芯頭作為內(nèi)模,使成型模具能夠自動(dòng)跟蹤拉伸力的方向,石油泵銅合金管管坯的軸線始終與拉伸力的方向一致,因此生產(chǎn)出的管坯同心度高、直度高。
文檔編號(hào)B21C1/22GK201067767SQ20072007890
公開日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者寧 周, 韋天升, 黎宙紅 申請(qǐng)人:桂林漓佳金屬有限責(zé)任公司