弧形管冷拔成型裝置的製作方法

2023-07-14 05:51:31

專利名稱：弧形管冷拔成型裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種冷拔加工弧形金屬管的成型裝置，特別適用於製造連鑄用的弧形結晶器銅管。
目前，國內外製造弧形結晶器管，公知的技術有仿弧刨床加工成形法和直線冷拔成形法等。仿弧刨床加工成形法，工藝複雜，精度低，成本高。直線冷拔成形法，由於冷拔軌跡是直線，而胎具表面母線是弧線，所以，冷拔時，管件橫斷面上的不同點所受的拔制力是不一樣的。因此，該種方法製造出來的結晶器銅管尺寸精度差，壁厚不易均勻。
為了克服上述一般冷拔加工方法所存在的不足，本實用新型的目的是提供一種冷拔軌跡能走弧線的弧形管冷拔成型裝置，它可以使被加工的管件，在尺寸精度，壁厚不均勻等技術指標達到通常圖紙的設計要求。
本實用新型是這樣實現的它包括底座、油缸、模具和夾具，特點是底座上有兩個相互平行的弧形軌道，有一個油缸構件，油缸的一端以鉸鏈固定在底座的支座上，並通過一個聯接構件與模具成型胎相聯接；油缸活塞杆沿平行於弧形軌道的弧形軌跡拔制，弧形軌道的兩側固定有一個導向輥架。油缸構件是由油缸、鉸鏈和重量平衡架所組成，油缸以鉸鏈固定在底座的支座上，可以作上下任意擺動。重量平衡架是與油缸活塞杆端的缸體相聯接的，它包括一個架子、繩輪、鋼繩、繩箍和配重。聯接構件是由一對鏈板、輪架、鏈軸和導向輪組成。成型胎的一端有一勾頭，在勾頭與成型胎之間的過渡段有一環形夾帽。導向輥架是由一個橋形架子、固定軸、擺臂、導向輥和定位螺栓組成。橋形架子的兩個側面上各有一個長方形開口。固定支架(25)上的外胎模為拔制起始端，導向輥架位於沿拔制起始端距離弧形軌道全長的1/3處。
本實用新型可以用於冷拔成型高精度弧形管，特別是生產連鑄用的弧形結晶銅管是極為有效的。
下面根據附圖中描述的一個實例來解釋本實用新型。


圖1是本實用新型的正視圖；圖2是沿
圖1中A-A剖面的重量平衡架的剖視圖；圖3是
圖1中沿平行於弧形軌道對導向輪架剖面的剖視圖；圖4是
圖1中沿平行於弧形軌道對聯接構件剖面的剖視圖。
在附圖中，這臺弧形管冷拔成型裝置包括有底座(1)、油缸(2)、模具成型胎(3)和夾具(4)，它的特點是底座(1)上有兩個相互平行的弧形軌道(8)、有一個油缸構件，油缸(2)的一端以鉸鏈(5)固定在底座(1)的支座(6)上，它可以作上下任意擺動，並通過一個聯接構件與模具成型胎(3)相聯接，油缸活塞杆(7)沿平行於弧形軌道(8)的弧形軌跡拔制，弧形軌道(8)的兩側固定有一個導向輥架(9)。
油缸構件是由油缸(2)、鉸鏈(5)和重量平重平衡架(27)所組成。重量平衡架(27)是與油缸活塞杆(7)端的缸體(2)相聯接的，它包括一個架子(10)、對稱的四個繩輪(11)、鋼繩(12)、繩箍(13)和配重(14)。它的作用是，當油缸(2)沿鉸鏈(5)上下擺動時，平衡了油缸(2)的自身重量。聯接構件是由一對鏈板(16)、輪架(17)、鏈軸(18)和導向輪(19)組成。鏈板(16)的一端鏈軸(18)與油缸活塞杆(7)相連接，另一端與輪架(17)的兩個耳軸連接，輪架(17)有一內方孔與成型胎(3)的勾頭(15)相連，並用螺栓(20)將勾頭(15)固定在輪架(17)上。在輪架(17)兩側耳軸的外側分別裝有導向輪(19)，這樣，在拔制過程中實現了導向輪(19)在平行的弧形軌道上滾動。由於油缸(2)的兩端分別用鉸鏈(5)和鏈軸(18)與成型胎(3)鉸接，活塞杆(7)與成型胎(3)之間的夾角可以隨所處的各種位置而變化，它的作用是使成型胎(3)無論處在什麼位置上始終受沿弧形軌道方向的切向力作用，而油缸活塞杆(7)主要受拉力作用，使本發明實用新型裝置實現了弧線軌跡運動。這是本實用新型的主要特點。成型胎(3)的一端有一勾頭(15)，其橫斷面為方形，在勾頭(15)與成型胎(3)之間有一錐形過渡段，錐形過渡段上有一方形夾帽(4)，它的作用是當成形胎(3)的勾頭(15)受拉拔時，使套在其內表面的弧形管毛坯料(30)夾緊在成型胎(3)上。
固定在平行的弧形軌道(8)兩側的導向輥架(9)是由橋形架子(28)、固定軸(21)、擺臂(22)、導向輥(23)和定位調整螺栓(24)組成。擺臂(22)與固定軸(21)裝配後用頂絲擰死成為一體，擺臂(22)連同固定軸(21)可以以固定軸(21)中心[實際上是橋形架子(28)上的軸承孔]沿拔制的反方向轉動90度，導向輥(23)的滾面在拔制過程中與弧形管的外表面相接觸，以抵消在弧線拔制中由於成型胎(3)從外胎膜[此處為拔制起始端，圖中未畫出，固定在支架(25)上]拔出過長時弧形線的切向力所產生的作用在成型胎(3)上的微小向上分力、以使外胎模始終受垂向拉力、以確保被拔制的弧形管(30)管壁上的各點受力均勻，變形均勻，不產生聚集應力。橋形架子(28)的兩側面上各有一個長方形開口(29)分別用螺栓(26)將其固定在弧形軌道(8)的兩側面，上下調整長方型開口(29)可以使不同規格的弧形管表面與導向輥(23)表面相接觸。經過試驗導向輥架位於沿拔制起始端距離弧形軌道(8)全長的1/3處為宜。
工作方式首先將待拔制的弧形管坯料裝入成型胎(3)。然後，把夾帽(4)套在弧形管(30)上，使弧形管(30)與成型胎(3)夾緊，將成型胎(3)的勾頭(15)與輪架(17)的內方孔連接，並擰緊螺栓(20)使成型胎(3)固結在聯接構件上，驅動油缸(2)，拔制開始，由於導向輪架(17)的外形尺寸高於成型胎(3)上的弧形管(30)表面，當拔制速度足夠慢時，在拔至到導向輥架(9)附近時，用手驅動固定軸(21)使擺臂(22)沿拔制的反方向轉動90度，當導向輪架(17)通過導向輥架(9)時，擺臂(22)恢復原位，導向輥(23)壓在成型胎(3)上的銅管(30)表面，直至全部拔出銅管(30)為止。最後，按通常退管辦法退管，就可以得到高精度，壁厚均勻的冷拔弧形管。
本實用新型製造出來的產品，尺寸精度高，壁後均勻，而且裝置簡單、容易操作、成本低。
權利要求1.弧形管冷拔成型裝置包括底座(1)、油缸(2)、模具(3)和夾具(4)，其特徵在於底座上有兩個互相平行的弧形軌道(8)、有一個油缸構件(油缸(2)的一端以鉸鏈(5)固定在底座(1)的支座(6)上)，並通過一個聯接構件與模具成型胎(3)相聯接，油缸活塞杆(7)沿平行於弧形軌道(8)的弧形軌跡拔制，弧形軌道(8)的兩側固定有一個異向輥架(9)。
2.根據權利要求1所述的弧形管冷拔成型裝置，其特徵在於油缸構件是由油缸(2)、鉸鏈(5)和重量平衡架(27)所組成。
3.根據權利要求2所述的弧形管冷拔成型裝置，其特徵在於重量平衡架(27)是與油缸活塞杆(7)端的缸體相聯接的，它包括一個架子(10)、繩輪(11)、鋼繩(12)、繩箍(13)和配重(14)。
4.根據權利要求3所述的弧形管冷拔成型裝置，其特徵在於聯接構件是由一對鏈板(16)、輪架(17)、鏈軸(18)和導向輪(19)組成。
5.根據權利要求4所述的弧形管冷拔成型裝置，其特徵在於成型胎(3)的一端有一勾頭(15)，在勾頭(15)與成型胎(3)之間的錐形過渡段有一環形夾帽(4)。
6.根據權利要求5所述的弧形管冷拔成型裝置，其特徵在於導向輥架(9)是由一個橋形架子(28)、固定軸(21)、擺臂(22)、導向輥(23)和定位調整螺栓(24)組成。
7.根據權利要求6所述的弧形管冷拔成型裝置，其特徵在於橋形架子(28)的兩個側面上各有一個長方形開口(29)。
8.根據權利要求7所述的弧形管冷拔成型裝置，其特徵在於導向輥架(9)位於沿拔制起始端距離弧形軌道(8)全長的1/3處。
專利摘要弧形管冷拔成型裝置包括底座、油缸、模具和夾具，特點是在底座上有兩個相互平行的弧形軌道，有一個油缸構件(油缸的一端以鉸鏈固定在底座的支座上)並通過一個聯接構件與模具成型胎相聯接，油缸活塞杆沿平行於弧形軌道的弧形軌跡拔制，弧形軌道的兩側固定有一個導向輥架。該種裝置製造的產品尺寸精度高，壁厚均勻。
文檔編號B21C1/22GK2069313SQ9020881
公開日1991年1月16日 申請日期1990年6月14日 優先權日1990年6月14日
發明者周寶強 申請人:鞍山鋼鐵公司, 鞍山鋼鐵公司機械製造公司