專利名稱：一種大孔型系列中厚壁毛管頂頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋼管生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及到大孔型系列中厚壁毛管在穿孔時(shí)所使 用的頂頭。
背景技術(shù)：
目前，生產(chǎn)熱軋無(wú)縫鋼管的340機(jī)組熱軋生產(chǎn)線采用錐形輥穿孔+5機(jī)架連軋管+3 機(jī)架脫管+12機(jī)架定徑的生產(chǎn)工藝，管坯穿孔選用錐形輥穿孔機(jī)，可穿制高合金鋼及管壁 較薄的毛管。頂頭是穿孔工序重要的內(nèi)變形工具，對(duì)毛管內(nèi)表質(zhì)量和壁厚起重要作用。錐形輥 穿孔機(jī)上穿孔使用的頂頭如附


圖1所示，頂頭的外廓由穿孔段1、擴(kuò)徑一段2、擴(kuò)徑二段3、輾 軋段4、歸圓段5和反錐段6組成。頂頭前端面8采用平頭設(shè)計(jì)，頂頭的尾端設(shè)有插棒孔7。 頂頭穿孔段1的長(zhǎng)度Ll較大，使穿孔減壁的過(guò)程緩和，減小變形過(guò)程中的頂頭阻力，降低頂 頭的磨損；輾軋段4的長(zhǎng)度L4大于一個(gè)管坯螺距，使毛管任一截面都在變形區(qū)輾軋段軋制 一次以上(有的是兩次以上)，保證了毛管的均壁和平整；反錐段6的作用是軋制完成后抽 取頂桿時(shí)防止劃傷毛管內(nèi)表面?，F(xiàn)有的340機(jī)組熱軋生產(chǎn)線在生產(chǎn)大孔型系列中厚壁毛管 時(shí)，主要存在在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題(1)鋼管內(nèi)折多；(2)連軋荒管軋凹、拉凹、內(nèi)劃傷、拉絲；(3)鋼管端部壁厚尺寸嚴(yán)重超標(biāo)，造成鋼管切頭、切尾嚴(yán)重，返切率高。由于存在上述問(wèn)題，從而容易造成大孔型系列中厚壁毛管不規(guī)整、彎曲、橢圓度 大、不利于插棒，影響了鋼管內(nèi)表質(zhì)量的控制，不能滿足成品管對(duì)壁厚高精度要求。上述問(wèn)題一個(gè)很大的原因是由于穿孔過(guò)程的不穩(wěn)定性所致，而穿孔過(guò)程的不穩(wěn)定 性關(guān)鍵是原頂頭的設(shè)計(jì)方案已經(jīng)完全不能滿足生產(chǎn)大孔型系列中厚壁毛管的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種新型的用于340機(jī)組 熱軋生產(chǎn)線錐形輥穿孔機(jī)上管坯穿孔用的頂頭。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種大孔型系列中厚壁毛管頂頭，頂頭的外廓由穿孔 段、擴(kuò)徑段、輾軋段、歸圓段和反錐段組成。頂頭前端面采用平頭設(shè)計(jì)，頂頭的尾端設(shè)有插棒 孔；頂頭的前端面與穿孔段的連接采用圓弧過(guò)渡，圓弧半徑為R2，穿孔段外廓的圓弧半徑 為R3 ；擴(kuò)徑段和輾軋段為錐體，擴(kuò)徑段的錐度為a2，輾軋段的錐度為al ；反錐段的外廓為一 段圓弧，其圓弧半徑為Rl ；歸圓段為圓柱體。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案相對(duì)原有的頂頭在頂頭總長(zhǎng)LD保持不變的情況下做 了下述改進(jìn)1、取消擴(kuò)徑一段，延長(zhǎng)擴(kuò)徑段和輾軋段；2、改變擴(kuò)徑段和輾軋段錐角，使之與軋輥的實(shí)際出口錐角更相符；[0014]3、改變歸圓段長(zhǎng)度；4、改變頂頭頂頭前端平頭直徑；5、各錐段直徑、反錐段長(zhǎng)度及反錐段圓弧半徑、穿孔段圓弧半徑由上述各參數(shù)變 化后自動(dòng)生成。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)1、本實(shí)用新型提供的大孔型系列中厚壁毛管頂頭對(duì)各段長(zhǎng)度及角度進(jìn)行了改進(jìn)， 保證了合理的輾軋系數(shù)，提高了毛管壁厚精度，保證了成品管的壁厚，提高了毛管的直度， 減少了毛管的橢圓度。2、本實(shí)用新型提供的大孔型系列中厚壁毛管頂頭有效的解決了 340機(jī)組熱軋生 產(chǎn)線在生產(chǎn)大孔型系列中厚壁毛管時(shí)存在的問(wèn)題，該設(shè)計(jì)適合類似孔型相近規(guī)格頂頭設(shè) 計(jì)，適合薄壁毛管質(zhì)量控制。3、本實(shí)用新型提供的大孔型系列中厚壁毛管頂頭適合穿棒，保證內(nèi)表不劃傷，保 證了成品管內(nèi)表質(zhì)量，提高了穿孔的穩(wěn)定性，降低了金屬消耗。下表為本實(shí)用新型提供的大 孔型系列中厚壁毛管頂頭與原頂頭在節(jié)約成本，創(chuàng)造效益方面的比較
權(quán)利要求一種大孔型系列中厚壁毛管頂頭，其特征是頂頭的外廓由穿孔段(10)、擴(kuò)徑段(11)、輾軋段(12)、歸圓段(13)和反錐段(14)組成；頂頭前端面(9)采用平頭設(shè)計(jì)，頂頭的尾端設(shè)有插棒孔(15)；頂頭的前端面(9)與穿孔段(10)的連接采用圓弧過(guò)渡，圓弧半徑為R2，穿孔段(10)外廓的圓弧半徑為R3；擴(kuò)徑段(11)和輾軋段(12)為錐體，擴(kuò)徑段(11)的錐度為a2，輾軋段(12)的錐度為a1；反錐段(14)的外廓為一段圓弧，其圓弧半徑為R1；歸圓段(13)為圓柱體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大孔型系列中厚壁毛管頂頭，其特征是頂頭的總長(zhǎng)度L =685mm ；穿孔段(10)的長(zhǎng)度Ll = 227mm，前端面(9)的直徑D3 = 53. Ilmm,圓弧半徑R2 = 12mm,圓弧半徑R3 = 563. 79mm ；擴(kuò)徑段(11)的長(zhǎng)度L2 = 228mm,小端直徑D4 = 175. 18mm, 大端直徑D5 = 213. 37mm，錐度a2 = 7. 85° ；輾軋段(12)的長(zhǎng)度L3 = 170mm，大端直徑Dl =303mm，錐度al = 4. 5° ；歸圓段(13)的長(zhǎng)度L4 = 30mm ；反錐段(14)的長(zhǎng)度L5 = 30mm， 小端直徑D2 = 299mm,圓弧半徑Rl = 226mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大孔型系列中厚壁毛管頂頭，其特征是頂頭的總長(zhǎng)度L =685mm ；穿孔段(10)的長(zhǎng)度Ll = 238mm，前端面(9)的直徑D3 = 56. 36mm,圓弧半徑R2 = 14mm,圓弧半徑R3 = 587. 73mm ；擴(kuò)徑段(11)的長(zhǎng)度L2 = 227_，小端直徑D4 = 222. 13mm, 大端直徑D5 = 283. 03mm,錐度a2 = 7. 64° ；輾軋段(12)的長(zhǎng)度L3 = 165mm,大端直徑Dl =309mm，錐度al = 4. 5° ；歸圓段(13)的長(zhǎng)度L4 = 25mm ；反錐段(14)的長(zhǎng)度L5 = 30mm， 小端直徑D2 = 299mm,圓弧半徑Rl = 92. 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大孔型系列中厚壁毛管頂頭，其特征是頂頭的總長(zhǎng)度 L = 685mm ；穿孔段(10)的長(zhǎng)度Ll = 280. 04mm，前端面(9)的直徑D3 = 61. 14mm,圓弧半 徑R2 = 12mm,圓弧半徑R3 = 628mm ；擴(kuò)徑段(11)的長(zhǎng)度L2 = 166. 58mm,小端直徑D4 = 258mm，大端直徑D5 = 297. 14mm，錐度a2 = 6. 7° ；輾軋段(12)的長(zhǎng)度L3 = 174mm，大端 直徑Dl = 323mm，錐度al =4.25° ；歸圓段(13)的長(zhǎng)度L4 = 20mm ；反錐段(14)的長(zhǎng)度 L5 = 44. 38mm,小端直徑 D2 = 299mm,圓弧半徑 Rl = 88. 07mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大孔型系列中厚壁毛管頂頭，其特征是頂頭的總長(zhǎng)度L =685mm ；穿孔段(10)的長(zhǎng)度Ll = 245. 64mm，前端面(9)的直徑D3 = 40. 8mm,圓弧半徑R2 =8mm,圓弧半徑R3 = 474. 5mm ；擴(kuò)徑段(11)的長(zhǎng)度L2 = 165_，小端直徑D4 = 219. 12mm, 大端直徑D5 = 257. 71mm，錐度a2 = 6.67° ；輾軋段(12)的長(zhǎng)度L3 = 174. 39mm，大端直 徑Dl = 287mm，錐度al = 4.8° ；歸圓段(13)的長(zhǎng)度L4 = 60mm ；反錐段(14)的長(zhǎng)度L5 =39. 97mm,小端直徑 D2 = 271. 75mm,圓弧半徑 Rl = 108. 57mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大孔型系列中厚壁毛管頂頭，其特征是頂頭的總長(zhǎng)度 L = 685mm ；穿孔段(10)的長(zhǎng)度Ll = 229mm,前端面(9)的直徑D3 = 52mm,圓弧半徑R2 = IOmm,圓弧半徑R3 = 508. 39mm ；擴(kuò)徑段(11)的長(zhǎng)度L2 = 194mm,小端直徑D4 = 175. 18mm, 大端直徑D5 = 265. 63mm，錐度a2 = 6. 8° ；輾軋段(12)的長(zhǎng)度L3 = 212mm，大端直徑Dl =299mm，錐度al = 4. 5° ；歸圓段(13)的長(zhǎng)度L4 = 37mm ；反錐段(14)的長(zhǎng)度L5 = 13mm， 小端直徑D2 = 273mm,圓弧半徑Rl = 13_。
專利摘要本實(shí)用新型涉及鋼管生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及到大孔型系列中厚壁毛管在穿孔時(shí)所使用的頂頭。頂頭的外廓由穿孔段、擴(kuò)徑段、輾軋段、歸圓段和反錐段組成。頂頭前端面采用平頭設(shè)計(jì)，頂頭的尾端設(shè)有插棒孔；頂頭的前端面與穿孔段的連接采用圓弧過(guò)渡，圓弧半徑為R2，穿孔段外廓的圓弧半徑為R3；擴(kuò)徑段和輾軋段為錐體，擴(kuò)徑段的錐度為a2，輾軋段的錐度為a1；反錐段的外廓為一段圓弧，其圓弧半徑為R1；歸圓段為圓柱體。
文檔編號(hào)B21B25/00GK201760440SQ201020501969
公開日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者姜海濤, 王芳波, 石明哲, 肖松良 申請(qǐng)人:衡陽(yáng)華菱鋼管有限公司