專利名稱：使用浮動頂頭制造超薄壁無縫金屬管的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超薄壁無縫金屬管的冷拔方法，其采用使用浮動頂頭的擴(kuò)徑拉拔方法，特別是提供一種顯著地擴(kuò)大了金屬管的薄壁方面的可制造范圍并謀求了金屬管的縱長化的、超薄壁無縫金屬管的高效的制造方法。
背景技術(shù)：
金屬管在熱加工的狀態(tài)下不滿足品質(zhì)上、強(qiáng)度上或者尺寸精度上的要求時要被送到冷加工工序。作為冷加工工序，存在采用整體模和頂頭或者整體模和芯棒的冷拔法和采用皮爾格式冷軋機(jī)的冷軋法，本發(fā)明涉及其中的冷拔法。在冷拔法中，利用縮口機(jī)使管坯的管端縮徑，通過進(jìn)行酸洗除去了表面的氧化皮等之后進(jìn)行潤滑處理，再使管坯從拉模中通過來進(jìn)行拉拔。在冷拔法中存在頂頭拉拔、浮動頂頭拉拔、芯棒拉拔及空拔，這些方法都是通過拉模的縮徑加工來進(jìn)行。圖1是說明以往的縮徑拉拔法的圖，表示頂頭拉拔的情況。該圖所示的頂頭拉拔是最普通的拉拔法，其是這樣的方法將利用頂頭支承棒4支承的頂頭3插入到管坯1內(nèi)， 利用夾具5夾住管坯1的管端地使管坯1從拉模2中通過，向圖中附圖標(biāo)記X所示的箭頭方向拉拔管坯。該方法便于頂頭替換、作業(yè)性也很優(yōu)良，加工度也很大。另外，對于芯棒拉拔的情況省略了說明圖，芯棒拉拔是這樣的方法將芯棒插入到管坯內(nèi)，與上述圖1所示的方法同樣地使管坯從拉模中通過地進(jìn)行拉拔。該方法利用芯棒來進(jìn)行管內(nèi)表面的加工，即使是細(xì)徑管，也能夠制造出內(nèi)表面美觀且尺寸精度較高的制品， 可用于制造原子能用等的高級管。冷拔所使用的拉床廣泛采用電動機(jī)驅(qū)動的鏈?zhǔn)嚼?，但此外也采用油壓式、水壓式的拉床。在金屬管的冷拔工序中，在管材料的外表面與拉模表面之間及管材料的內(nèi)表面與頂頭表面或管材料的內(nèi)表面與芯棒表面之間存在摩擦阻力，由于要克服這些阻力地進(jìn)行拉拔加工，因此，在管材料上沿長度方向產(chǎn)生有張力。當(dāng)用該張力除以拉拔后的截面積得到的張力應(yīng)力變高時，管開始被拉細(xì)，若張力應(yīng)力達(dá)到管材料的變形阻力，則管材料會斷裂。管的壁厚越薄，長度方向的張力應(yīng)力越大，管就越容易斷裂，因此，壁厚減小率自然存在界限。因而，在壁厚減小率變大的拉拔加工中，需要增加拉拔次數(shù)而重復(fù)拉拔作業(yè)， 每次都需要潤滑作業(yè)，導(dǎo)致成本升高。另外，在管材料的加工硬化顯著的情況下，還需要在重復(fù)的拉拔工序之間進(jìn)行退火作業(yè)。專利文獻(xiàn)1 :PCT/JP2008/051619申請說明書

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是鑒于上述問題而做成的，其課題在于提出一種能夠顯著地擴(kuò)大金屬管的薄壁方面的可制造范圍的、利用冷拔法制造超薄壁金屬管的方法。另外，本發(fā)明雖然是將無縫金屬管作為薄壁金屬管的主要對象，但在薄壁的焊接金屬管中，有時也會在焊接部或者熱影響部產(chǎn)生壁厚的不均勻而需要矯正，因此，本發(fā)明的對象也包括焊接金屬管。本發(fā)明人為了解決上述課題，根據(jù)以往的問題點(diǎn)進(jìn)行研究開發(fā)，得出以下見解，發(fā)明出了利用冷拔法制造超薄壁金屬管的方法，已經(jīng)作為專利文獻(xiàn)1提出。通常，管材的塑性加工中的壁厚加工是通過沿管的長度方向?qū)懿牧线M(jìn)行拉伸加工來實(shí)現(xiàn)的。即，在管材的冷拔中，在拉模和頂頭之間或者拉模與芯棒之間進(jìn)行壁厚加工的情況下，一邊進(jìn)行縮徑一邊進(jìn)行拉拔，沿長度方向進(jìn)行拉伸。對此，本發(fā)明人解釋為，在對管材進(jìn)行塑性加工而減小壁厚時，由于僅在長度方向上拉伸，因此，壁厚減小量受到限制，難以進(jìn)一步薄壁化，本發(fā)明人認(rèn)為，若在利用冷拔法減小管材的壁厚時，在沿長度方向拉伸的同時也沿管周方向拉伸，則能夠避免上述問題。順便對利用環(huán)形軋機(jī)軋制環(huán)狀品這樣的極端情況進(jìn)行了研究，由于環(huán)狀原料僅在環(huán)周方向上被拉伸而不在長度方向(軸心方向)上被拉伸，因此，能夠不受限制地減小壁厚。在拉拔工序中，為了一邊沿管周方向拉伸一邊還沿長度方向拉伸，只要一邊利用頂頭或者芯棒進(jìn)行擴(kuò)徑一邊進(jìn)行拉拔即可。只要使用具有至少比管坯外徑大的內(nèi)表面限制直徑的頂頭或者芯棒，就能夠可靠地將管坯擴(kuò)徑。如上所述，只要一邊對管坯進(jìn)行擴(kuò)徑一邊進(jìn)行拉拔，即使壁厚變薄，圓周方向的周長也會增大，因此，管材料的截面不會減小太多，還具有能夠減輕拉拔時的張力應(yīng)力的優(yōu)
點(diǎn)ο專利文獻(xiàn)1中公開的發(fā)明(以下也記作“在先申請發(fā)明”)是基于上述見解完成的，其主旨是利用下述(a) (d)所示的冷拔法制造超薄壁金屬管的方法。(a) 一種利用冷拔法制造超薄壁金屬管的方法，該制造方法是使用拉床制造超薄壁金屬管的方法，其特征在于，將對管的一端實(shí)施了擴(kuò)口加工的管坯插入到直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)逐漸擴(kuò)大或者縮小的整體模內(nèi)，再將直徑從拉模的嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)逐漸擴(kuò)大的頂頭或者錐形芯棒插入到管坯內(nèi)，用夾具夾住實(shí)施了擴(kuò)口加工的部分，沿從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)的方向拉拔管坯，從而在整體模與頂頭或者整體模與錐形芯棒之間，一邊擴(kuò)大作為管坯的外徑和內(nèi)徑的平均值的壁厚中心直徑一邊減小壁厚地進(jìn)行拉伸。(b)根據(jù)上述(a)所述的利用冷拔法制造超薄壁金屬管的方法，其特征在于，一邊使內(nèi)徑的擴(kuò)大量大于外徑的擴(kuò)大量、且同時擴(kuò)大內(nèi)徑和外徑一邊減小壁厚地進(jìn)行拉伸。(c)根據(jù)上述(a)所述的利用冷拔法制造超薄壁金屬管的方法，其特征在于，使外徑保持恒定，一邊僅擴(kuò)大內(nèi)徑一邊減小壁厚地進(jìn)行拉伸。(d)根據(jù)上述(a)所述的利用冷拔法制造超薄壁金屬管的方法，其特征在于，一邊縮小外徑、擴(kuò)大內(nèi)徑且使內(nèi)徑的擴(kuò)大量大于外徑的縮小量一邊減小壁厚地進(jìn)行拉伸。圖2是表示上述在先申請發(fā)明的頂頭拉拔情況下的擴(kuò)徑拉拔法的圖。該圖2的 (a)表示一邊同時擴(kuò)大內(nèi)徑和外徑一邊進(jìn)行拉拔的情況，圖2的(b)表示使外徑保持恒定、 一邊僅擴(kuò)大內(nèi)徑一邊進(jìn)行拉拔的情況，圖2的(c)表示一邊縮小外徑、擴(kuò)大內(nèi)徑一邊進(jìn)行拉拔的情況。如該圖2的(a) (c)所示，將擴(kuò)口加工后的管坯1從整體模21的加工出口側(cè)插入到整體模21內(nèi)，該整體模21的直徑從拉模的嚙入入口側(cè)(圖中的整體模21的左側(cè))朝向加工出口側(cè)(圖中的整體模21的右側(cè))擴(kuò)大。然后，將直徑從整體模21的入口側(cè)朝向出口側(cè)擴(kuò)大、加工最大直徑大于管坯1的外徑的頂頭31插入到管坯1內(nèi)，利用夾具5夾住擴(kuò)口加工后的管坯1的管端，向圖中附圖標(biāo)記X所示的方向拉拔管坯。通過該操作，管坯1在頂頭31和整體模21之間一邊被擴(kuò)大壁厚中心直徑一邊被拉拔。另外，省略了芯棒拉拔。如上所述，通過在先申請發(fā)明，達(dá)到了制造超薄壁無縫金屬管的目的，但是，在在先申請發(fā)明中，需要使用利用頂頭支承棒4支承頂頭31那樣的錐形頂頭的構(gòu)造的拉床。因而，管坯1的長度受到限制，難以進(jìn)行縱長管的拉拔。另外，管的擴(kuò)口加工及縮口加工部分的成品率損失也不容忽視。為了突破該問題，本發(fā)明人挑戰(zhàn)開發(fā)了一種使用浮動頂頭的擴(kuò)徑拉拔法。本發(fā)明涉及一種使用浮動頂頭、即浮起頂頭的擴(kuò)徑冷拔法。在1964年前后開發(fā)出并被實(shí)用化的使用浮動頂頭的冷拔法(但是，是縮徑加工)是關(guān)于無縫金屬管的冷拔的170 年的歷史中最劃時代的技術(shù)革新。于是，由此能夠拉拔縱長管，也能夠利用拉絲機(jī)拉拔法拉拔線圈管。在使用浮動頂頭的冷拔法中，使用與直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)逐漸縮小的整體模同樣地、直徑從入口側(cè)朝向出口側(cè)逐漸縮小的錐形頂頭來進(jìn)行冷拔。在這種情況下，頂頭能夠浮動的理由在于利用在縮徑模的出側(cè)作用于頂頭的力(拉入力和后退的力) 的平衡，頂頭被自身支承而成為浮起的狀態(tài)。相對于此，若為了進(jìn)行擴(kuò)徑拉拔而使用擴(kuò)徑模和擴(kuò)徑頂頭，則頂頭完全不能浮動。為了解決該問題，本發(fā)明人得出這樣的見解將兩個整體模重合地相對配設(shè)在軋制線上，使擴(kuò)徑頂頭在這兩個整體模內(nèi)側(cè)浮動地進(jìn)行拉拔，從而能夠進(jìn)行擴(kuò)徑拉拔。S卩，一種使用浮動頂頭的超薄壁無縫金屬管的冷拔法，將直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)擴(kuò)大、恒定或者縮小的入側(cè)整體模和直徑至少在嚙入入口附近縮小的出側(cè)整體模連續(xù)地相對配設(shè)在同一軋制線上，而且，使直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)逐漸擴(kuò)大的錐形頂頭在軋制線上浮動，在入側(cè)整體模區(qū)域中，在整體模與頂頭之間，一邊擴(kuò)大作為管坯的外徑和內(nèi)徑的平均值的壁厚中心直徑一邊減小壁厚，在出側(cè)整體模的入口附近，使錐形頂頭浮動，從而能夠進(jìn)行擴(kuò)徑拉拔。在這種情況下，即使由于出側(cè)整體模而進(jìn)行一些壁厚加工也無妨。本發(fā)明即是基于上述見解而完成的，其主旨在于提供一種利用下述(1) (4)所示的擴(kuò)徑拉拔制造超薄壁無縫金屬管的方法。(1) 一種利用擴(kuò)徑拉拔制造超薄壁無縫金屬管的方法，該制造方法是使用浮動頂頭的超薄壁無縫金屬管的冷拔法，其特征在于，將直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)擴(kuò)大、 恒定或者縮小的入側(cè)整體模和直徑至少在嚙入入口附近縮小的出側(cè)整體模連續(xù)地相對配設(shè)在同一軋制線上，將管坯插入到該入側(cè)整體模內(nèi)和出側(cè)整體模內(nèi)，而且，使直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)逐漸擴(kuò)大的錐形頂頭在軋制線上浮動，并利用夾具夾住該管坯的管端，沿從入口側(cè)朝向出口側(cè)的方向拉拔管坯，從而，在入側(cè)整體模區(qū)域中，在整體模與頂頭之間，一邊擴(kuò)大作為管坯的外徑和內(nèi)徑的平均值的壁厚中心直徑一邊減小壁厚，在出側(cè)整體模區(qū)域中，減小外徑而使錐形頂頭浮動。(2)根據(jù)上述(1)所述的利用擴(kuò)徑拉拔制造超薄壁無縫金屬管的方法，其特征在于，在入側(cè)整體模區(qū)域中，一邊同時擴(kuò)大內(nèi)徑和外徑且使內(nèi)徑的擴(kuò)大量大于外徑的擴(kuò)大量一邊減小壁厚地進(jìn)行拉伸。(3)根據(jù)上述(1)所述的利用擴(kuò)徑拉拔制造超薄壁無縫金屬管的方法，其特征在于，在入側(cè)整體模區(qū)域中，使外徑保持恒定、一邊僅擴(kuò)大內(nèi)徑一邊減小壁厚地進(jìn)行拉伸。(4)根據(jù)上述(1)所述的利用擴(kuò)徑拉拔制造超薄壁無縫金屬管的方法，其特征在于，在入側(cè)整體模區(qū)域中，一邊縮小外徑、擴(kuò)大內(nèi)徑一邊減小壁厚地進(jìn)行拉伸。在本發(fā)明中，“超薄壁無縫金屬管”是指壁厚t與外徑d之比t/d為4. 0%以下的無縫金屬管。在此，無縫金屬管如上所述地也包含焊接金屬管。采用本發(fā)明方法，將直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)擴(kuò)大、恒定或者縮小的入側(cè)整體模和直徑至少在嚙入入口附近縮小的出側(cè)整體模連續(xù)地相對配設(shè)在同一軋制線上， 而且，使直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)逐漸擴(kuò)大的錐形頂頭在軋制線上浮動，在入側(cè)整體模區(qū)域中，在整體模與頂頭之間，一邊擴(kuò)大作為管坯的外徑和內(nèi)徑的平均值的壁厚中心直徑一邊減小壁厚，在出側(cè)整體模區(qū)域中，減小外徑而使錐形頂頭浮動，因此，能夠顯著地擴(kuò)大利用冷拔法得到的無縫金屬管薄壁方面的可制造范圍。另外，由于能夠制造縱長管， 因此，在成品率、效率等所有的方面都能夠?qū)崿F(xiàn)工序的合理化。


圖1是以往的利用頂頭拉拔的縮徑拉拔法的說明圖。圖2是利用頂頭拉拔的擴(kuò)徑拉拔法的說明圖，該圖2的(a)表示一邊同時擴(kuò)大內(nèi)徑和外徑一邊進(jìn)行拉拔的情況，圖2的(b)表示使外徑保持不變、一邊僅擴(kuò)大內(nèi)徑一邊進(jìn)行拉拔的情況，圖2的(c)表示一邊縮小外徑、擴(kuò)大內(nèi)徑一邊進(jìn)行拉拔的情況。圖3是以往的使用浮動頂頭的縮徑拉拔法的說明圖。圖4是本發(fā)明的使用浮動頂頭的擴(kuò)徑拉拔法的說明圖，該圖4的(a)表示在入側(cè)整體模區(qū)域中一邊同時擴(kuò)大內(nèi)徑和外徑一邊進(jìn)行拉拔的情況，圖4的(b)表示在入側(cè)整體模區(qū)域中使外徑保持不變、一邊僅擴(kuò)大內(nèi)徑一邊進(jìn)行拉拔的情況，圖4的(c)表示在入側(cè)整體模區(qū)域中一邊縮小外徑、擴(kuò)大內(nèi)徑一邊進(jìn)行拉拔的情況。圖5是表示用于實(shí)施本發(fā)明的冷拔的前處理的結(jié)構(gòu)例的圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是一種通過擴(kuò)徑拉拔制造超薄壁無縫金屬管的方法，如上所述，該制造方法是使用浮動頂頭的超薄壁無縫金屬管的冷拔法，其特征在于，將直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)擴(kuò)大、恒定或者縮小的入側(cè)整體模和直徑至少在嚙入入口附近縮小的出側(cè)整體模連續(xù)地相對配設(shè)在同一軋制線上，將管坯插入到該入側(cè)整體模內(nèi)和出側(cè)整體模內(nèi)，而且， 使直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)逐漸擴(kuò)大的錐形頂頭在軋制線上浮動，并利用夾具夾住該管坯的管端，沿從入口側(cè)朝向出口側(cè)的方向拉拔管坯，從而，主要是在入側(cè)整體模區(qū)域中，在整體模與頂頭之間，一邊擴(kuò)大作為管坯的外徑和內(nèi)徑的平均值的壁厚中心直徑一邊減小壁厚，在出側(cè)整體模區(qū)域中，減小外徑而使錐形頂頭浮動。下面，使用附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的超薄壁無縫金屬管的制造方法。圖3為了比較而表示用于說明以往的使用浮動頂頭的縮徑拉拔法的圖，該方法是這樣的拉拔方法將直徑從嚙入入口側(cè)朝向出口側(cè)逐漸縮小的錐形頂頭32插入到管坯1 內(nèi)，使該錐形頂頭32在軋制線上浮動，并利用夾具5夾住管坯1的管端地使管坯1通過直徑從嚙入入口側(cè)朝向出口側(cè)逐漸縮小的拉模2，向圖中附圖標(biāo)記X所示的方向拉拔管坯。但是，如上所述，利用該方法，即使欲使用擴(kuò)徑拉模和擴(kuò)徑頂頭進(jìn)行擴(kuò)徑拉拔，也無法使頂頭浮動。圖4是說明本發(fā)明的使用浮動頂頭的擴(kuò)徑拉拔法的形態(tài)的圖。該圖4的(a)表示在入側(cè)整體模區(qū)域中一邊同時擴(kuò)大內(nèi)徑和外徑一邊進(jìn)行拉拔的形態(tài)，圖4的(b)表示在入側(cè)整體模區(qū)域中使外徑保持恒定、一邊僅擴(kuò)大內(nèi)徑一邊進(jìn)行拉拔的形態(tài)，圖4的(c)表示在入側(cè)整體模區(qū)域中一邊縮小外徑、擴(kuò)大內(nèi)徑一邊進(jìn)行拉拔的形態(tài)。在該圖4的(a)所示的形態(tài)中，將直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)逐漸擴(kuò)大的入側(cè)整體模22和直徑在嚙入入口附近縮小的出側(cè)整體模23連續(xù)地相對配設(shè)在同一軋制線 6上。然后，將外徑為do、壁厚為to的管坯1插入到入側(cè)整體模22內(nèi)和出側(cè)整體模23內(nèi)， 而且，使直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)逐漸擴(kuò)大的錐形頂頭33在軋制線6上浮動，并利用夾具5夾住管坯1的管端，向圖中附圖標(biāo)記X所示的方向拉拔管坯。本發(fā)明的浮動頂頭由錐形部33a、支承部3 和浮動部33c構(gòu)成。在入側(cè)整體模 22區(qū)域中，在整體模22與頂頭的錐形部33a及整體模22與支承部3 之間，一邊擴(kuò)大作為管坯1的外徑和內(nèi)徑的平均值的壁厚中心直徑一邊減小壁厚。在出側(cè)整體模23區(qū)域中，減小外徑，利用頂頭的浮動部33c的作用使錐形頂頭33浮動，能夠利用擴(kuò)徑拉拔來制造外徑為d、壁厚為t的超薄壁無縫金屬管。在該圖4的(b)所示的形態(tài)中，在入側(cè)整體模22區(qū)域中，使管坯1的外徑保持恒定、一邊僅擴(kuò)大內(nèi)徑一邊減小壁厚地進(jìn)行拉伸。另外，在該圖4的(c)所示的形態(tài)中，在入側(cè)整體模22區(qū)域中，一邊縮小外徑、擴(kuò)大內(nèi)徑一邊減小壁厚地進(jìn)行拉伸。在任一種形態(tài)中，在入側(cè)整體模22區(qū)域中，均一邊利用頂頭的錐形部33a和支承部3 擴(kuò)大壁厚中心直徑一邊進(jìn)行拉拔。同時，在出側(cè)整體模23區(qū)域中，減小外徑，利用頂頭的浮動部33c的作用使錐形頂頭33浮動。圖5是表示用于實(shí)施本發(fā)明的冷拔的前處理的結(jié)構(gòu)例的圖。在實(shí)施本發(fā)明時，用于將兩個整體模重合地相對配設(shè)在軋制線上、使錐形頂頭浮動于這兩個整體模內(nèi)側(cè)的前處理具有多種，在該圖中說明其一例子。在圖5的(a)中，利用公知的手段(例如上述圖2所示的拉拔法)將管坯1從嚙入入口側(cè)插入到入側(cè)整體模22內(nèi)，并將錐形頂頭33插入到管坯1內(nèi)，使管坯1在入側(cè)整體模22與錐形頂頭33之間一邊被擴(kuò)徑一邊進(jìn)行拉拔。此時，為了拉拔定位(入側(cè)整體模22 的加工部和錐形頂頭33的支承部3 之間的定位)而需要保持錐形頂頭33的出側(cè)端部。在圖5的(b)中，在錐形頂頭33的出側(cè)設(shè)有壓下輥7，管坯1的外周部被該壓下輥7按壓而沿著頂頭的浮動部33c縮徑。此時的管坯縮徑尺寸小于出側(cè)整體模23的加工尺寸。在圖5的(c)中，從被縮徑的管坯1的出側(cè)裝入出側(cè)整體模23，將出側(cè)整體模23 與入側(cè)整體模22相對配置，使錐形頂頭33在兩拉模的內(nèi)側(cè)浮動。由此，用于實(shí)施本發(fā)明的冷拔的前處理結(jié)束。實(shí)施例
為了確認(rèn)本發(fā)明的使用浮動頂頭的擴(kuò)徑拉拔法所得到的超薄壁無縫金屬管的制造方法的效果，進(jìn)行下述試驗(yàn)，對其結(jié)果進(jìn)行了評價。試驗(yàn)是利用上述圖4的(a)所示的方法進(jìn)行的，但對于該圖4的(b)及(c)的方法，與該圖4的(a)的方法的作用和效果幾乎沒有變化，因此，在本實(shí)施例中說明該圖4的(a)的方法的試驗(yàn)結(jié)果。將利用曼內(nèi)斯曼芯棒式軋制工藝制造的外徑為48. 6mm、內(nèi)徑為41. 6mm、壁厚為 3. 5mm的18% Cr_8% Ni不銹鋼管作為試驗(yàn)用管坯，利用入側(cè)整體模和浮動頂頭將該試驗(yàn)用管坯一邊擴(kuò)徑一邊減小壁厚地形成為外徑為53. 8mm、內(nèi)徑為50. 8mm、壁厚為1. 5mm，在出側(cè)整體模的入口附近縮小外徑，將試驗(yàn)用管坯加工為外徑為50. 8mm、內(nèi)徑為47. 8mm、壁厚為
1.5mm0將試驗(yàn)條件和結(jié)果概括如下。錐形頂頭的最大直徑dp = 50. 8mm管壞尺寸管坯外徑:do = 48. 6mm管坯內(nèi)徑d'ο = 41. 6mm管坯壁厚to= 3. 5mm入側(cè)整體樽出口的中段尺寸外徑53. 8mm內(nèi)徑50. 8mm壁厚1. 5mm出側(cè)整體模出口的制品尺寸制品外徑d = 50. 8讓制品內(nèi)徑d'= 47. 8mm制品壁厚t = 1. 5讓擴(kuò)徑比d/do= 1. 05拉伸比:to(do-to) / {t (d-t)} = 2. 13(壁厚/ 外徑)比t/d = 2. 95%利用上述試驗(yàn)得到的制品的內(nèi)外表面美觀，特別是在品質(zhì)上沒有問題。另外，利用以往的縮徑拉拔法所得到的奧氏體系不銹鋼管的最小壁厚在外徑為50. 8mm的情況下為
2.4mm左右，本發(fā)明的使用浮動頂頭的擴(kuò)徑拉拔法所得到的無縫金屬管的制造方法的效果顯著是很明顯的。工業(yè)實(shí)用性采用本發(fā)明的使用浮動頂頭的擴(kuò)徑拉拔法，能夠顯著地擴(kuò)大利用冷拔法得到的無縫金屬管薄壁方面的可制造范圍。而且，只要能夠利用擴(kuò)徑拉拔法經(jīng)濟(jì)且穩(wěn)定地制造具有以往的縮徑拉拔法的大約2/3以下的壁厚的無縫金屬管，就能夠?qū)IG焊接管、激光焊接管等超薄壁焊接管替代為利用本發(fā)明制造的無縫管。另外，由于能夠通過采用浮動頂頭來制造縱長管，因此，在成品率、效率等所有的方面均能夠?qū)崿F(xiàn)工序的合理化。附圖標(biāo)記說明1、管坯；2、拉模；3、頂頭；4、頂頭支承棒；5、夾具；6、軋制線；7、壓下輥；21、整體模；22、入側(cè)整體模；23、出側(cè)整體模；31、頂頭；32、浮動頂頭；33、浮動頂頭。
權(quán)利要求
1.一種利用擴(kuò)徑拉拔制造超薄壁無縫金屬管的方法，該方法是使用浮動頂頭的超薄壁無縫金屬管的冷拔法，其特征在于，將直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)擴(kuò)大、恒定或者縮小的入側(cè)整體模和直徑至少在嚙入入口附近縮小的出側(cè)整體模連續(xù)地相對配設(shè)在同一軋制線上；將管坯插入到該入側(cè)整體模內(nèi)和出側(cè)整體模內(nèi)，而且，使直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)逐漸擴(kuò)大的錐形頂頭在軋制線上浮動，并利用夾具夾住該管坯的管端，沿從入口側(cè)朝向出口側(cè)的方向拉拔管坯；從而，在入側(cè)整體模區(qū)域中，在整體模與頂頭之間，一邊擴(kuò)大作為管坯的外徑和內(nèi)徑的平均值的壁厚中心直徑一邊減小壁厚，在出側(cè)整體模區(qū)域中，減小外徑而使錐形頂頭浮動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用擴(kuò)徑拉拔制造超薄壁無縫金屬管的方法，其特征在于， 在入側(cè)整體模區(qū)域中，一邊同時擴(kuò)大內(nèi)徑和外徑且使內(nèi)徑的擴(kuò)大量大于外徑的擴(kuò)大量一邊減小壁厚地進(jìn)行拉伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用擴(kuò)徑拉拔制造超薄壁無縫金屬管的方法，其特征在于， 在入側(cè)整體模區(qū)域中，使外徑保持恒定、一邊僅擴(kuò)大內(nèi)徑一邊減小壁厚地進(jìn)行拉伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用擴(kuò)徑拉拔制造超薄壁無縫金屬管的方法，其特征在于， 在入側(cè)整體模區(qū)域中，一邊縮小外徑、擴(kuò)大內(nèi)徑一邊減小壁厚地進(jìn)行拉伸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠顯著地擴(kuò)大金屬管薄壁方面的可制造范圍的利用冷拔法制造超薄壁無縫金屬管的方法。該擴(kuò)徑拉拔法為將直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)擴(kuò)大、恒定或者縮小的入側(cè)整體模和直徑至少在嚙入入口附近縮小的出側(cè)整體模連續(xù)地相對配設(shè)在同一軋制線上，而且，使直徑從嚙入入口側(cè)朝向加工出口側(cè)擴(kuò)大的錐形頂頭在軋制線上浮動，在入側(cè)整體模區(qū)域中，在整體模與頂頭之間，一邊擴(kuò)大管坯的壁厚中心直徑一邊減小壁厚，在出側(cè)整體模區(qū)域中，減小外徑而使錐形頂頭浮動。利用本方法，能夠制造超薄壁無縫金屬管及縱長管，在成品率、效率等方面能夠?qū)崿F(xiàn)工序的合理化，因此，經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)極大。
文檔編號B21C3/16GK102232009SQ20098014833
公開日2011年11月2日 申請日期2009年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者林千博 申請人:住友金屬工業(yè)株式會社