專利名稱：一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬管材的制作方法，具體涉及一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
擠壓鑄造形成無(wú)縫管材在20世紀(jì)70年代發(fā)明的一項(xiàng)新的材料加工工藝，它是將液態(tài)金屬在較高的機(jī)械壓力下凝固和成型，獲得無(wú)縫管材的工藝方法，該加工工藝的模具采用一級(jí)擠壓針，通過(guò)該一級(jí)擠壓針形成的無(wú)縫管材的斷面是恒定不變的，即周長(zhǎng)、壁厚是一致的，如圖1、圖2和圖3所示。在機(jī)械制造、石油、能源、海洋等特殊領(lǐng)域需要采用變斷面多變的管材，該管材可以優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使它們連接的更牢固，該管材的管壁厚度需要有多種變形，如兩端厚中間薄、中間厚兩端薄和厚薄呈周期變化等復(fù)雜形式的變斷面管材?，F(xiàn)有變斷面管材加工方法只能加工出變斷面呈階段變化的斷面管材如圖3和變斷面呈漸變變化的管材如圖4所示，無(wú)法加工出管壁厚度多變的管材。因此不能充分發(fā)揮變斷面管材的優(yōu)越性，限制了變斷面管材的應(yīng)用范圍，從而不能適用各工業(yè)領(lǐng)域?qū)ψ償嗝婀懿牡男枨蟆?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是為了克服現(xiàn)有管材的斷面結(jié)構(gòu)單一，提供了一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管的 生產(chǎn)方法，通過(guò)該方法能夠加工出管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管，且加工方法簡(jiǎn)單、加工效率高。本發(fā)明的目的之二提供了一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管，該無(wú)縫鋁合金管的管壁厚薄多變，從而擴(kuò)大了無(wú)縫鋁合金管的應(yīng)用范圍。本發(fā)明的目的之一是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管的生產(chǎn)方法，包括模具預(yù)熱、鋁合金鑄錠預(yù)熱和擠壓步驟，其特征在于:所述擠壓步驟如下:首先，通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)控制擠壓針前進(jìn)，將擠壓針的前端逐漸帶入擠壓模的工作帶，利用擠壓軸控制系統(tǒng)開(kāi)始擠壓，預(yù)熱后的鋁合金鑄錠在擠壓力作用下通過(guò)擠壓針的前端形成壁厚的管體；然后，通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)將擠壓針的最大截面端帶入擠壓模的工作帶，擠壓針停止運(yùn)動(dòng)，通過(guò)擠壓軸控制系統(tǒng)將預(yù)熱后的鋁合金鑄錠在擠壓力作用下形成壁薄的管體，當(dāng)壁薄的管體長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后；最后，通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)控制擠壓針后退，擠壓針的前端逐漸退出擠壓模的工作帶，通過(guò)擠壓軸控制系統(tǒng)將預(yù)熱后的鋁合金鑄錠在擠壓力作用下形成壁厚的管體，通過(guò)擠壓針的前進(jìn)、停止、后退形成管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管。本發(fā)明的進(jìn)一步方案:所述擠壓步驟中，擠壓針前進(jìn)，通過(guò)擠壓針的前端形成的管壁從厚逐漸變薄；擠壓針后退，通過(guò)擠壓針的前端形成的管壁從薄逐漸變厚。本發(fā)明的進(jìn)一步方案:所述擠壓步驟中，通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)控制擠壓針多次前進(jìn)、后退循環(huán)運(yùn)動(dòng)形成管壁厚度多變化的無(wú)縫鋁合金管。本發(fā)明的進(jìn)一步方案:所述擠壓步驟中，通過(guò)控制擠壓針前進(jìn)、后退及停止時(shí)間的長(zhǎng)短可以形成管壁呈“厚一薄一厚”周期變化的無(wú)縫鋁合金管或管壁厚薄大小不一的無(wú)縫招合金管。本發(fā)明的進(jìn)一步方案:所述擠壓針的前端呈不同形狀。本發(fā)明的進(jìn)一步方案:所述擠壓針的前端呈平頭圓錐體。本發(fā)明的目的之二是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管，其特征在于:所述無(wú)縫鋁合金管呈兩端管壁厚、中部管壁薄的空心管。本發(fā)明的進(jìn)一步方案:所述無(wú)縫鋁合金管的管壁還可呈“厚一薄一厚”周期變化。本發(fā)明的進(jìn)一步方案: 所述無(wú)縫鋁合金管的管壁較厚段帶有錐度。本發(fā)明的有益效果:I)本發(fā)明的加工裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方法簡(jiǎn)便，通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)控制擠壓針前進(jìn)、停止、后退，并在擠壓力的作用下形成兩端管壁厚，中間管壁薄的無(wú)縫鋁合金管。通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)控制擠壓針多次前進(jìn)、后退循環(huán)運(yùn)動(dòng)能夠形成管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管，且該加工方法的生產(chǎn)效率高。2)本發(fā)明能夠根據(jù)機(jī)械制造、石油、能源、海洋等領(lǐng)域的需要，生產(chǎn)出符合相應(yīng)厚薄變化的無(wú)縫鋁合金管，該管材節(jié)省了材料，減輕了管材自身的重量，增強(qiáng)了管材的牢固性能，還便于與其它部件連接。通過(guò)本發(fā)明擴(kuò)大了無(wú)縫鋁合金管的應(yīng)用范圍，對(duì)工業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)無(wú)縫管擠壓模具擠壓前的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)無(wú)縫管擠壓模具擠壓時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為現(xiàn)有技術(shù)擠壓針的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為現(xiàn)有技術(shù)階段變斷面的管材示意圖。圖5為現(xiàn)有技術(shù)漸變變斷面的管材示意圖。圖6為本具體實(shí)施例1擠壓時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本具體實(shí)施例1中擠壓針的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本具體實(shí)施例1形成的兩端厚、中間薄的無(wú)縫鋁合金管的剖示圖。圖9為本具體實(shí)施例2形成的管壁厚度“厚一薄一厚”呈周期變化的無(wú)縫鋁合金管的剖示圖。圖10為本具體實(shí)施例3形成的管壁厚薄大小不一的無(wú)縫鋁合金的剖示圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。具體實(shí)施例1:如圖6、圖7和圖8所示,一種管壁厚度多變的無(wú)縫招合金管的生產(chǎn)裝置,包括擠壓筒、擠壓模3、擠壓軸、擠壓墊片、擠壓針2、模支撐等等。
一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管的生產(chǎn)方法，包括模具預(yù)熱、鋁合金鑄錠I預(yù)熱和擠壓步驟，模具預(yù)熱又包括擠壓筒預(yù)熱，擠壓墊片預(yù)熱和擠壓模預(yù)熱。所述擠壓步驟如下:首先，將預(yù)熱好的鋁合金鑄錠I裝入擠壓筒內(nèi)，將通過(guò)擠壓軸移入擠壓筒內(nèi)，將擠壓針2穿過(guò)擠壓軸中心通孔擠壓入鋁合金鑄錠I內(nèi)，通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)控制擠壓針2前進(jìn)，將擠壓針2的前端逐漸帶入擠壓模3的工作帶，利用擠壓軸控制系統(tǒng)開(kāi)始擠壓，預(yù)熱后的鋁合金鑄錠I在擠壓力作用下通過(guò)擠壓針2的前端形成壁厚的管體；然后，通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)將擠壓針2的最大截面端帶入擠壓模3的工作帶，擠壓針2停止運(yùn)動(dòng)，通過(guò)擠壓軸控制系統(tǒng)將預(yù)熱后的鋁合金鑄錠I在擠壓力作用下形成壁薄的管體，當(dāng)壁薄的管體長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后；最后，通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)控制擠壓針2后退，擠壓針2的前端逐漸退出擠壓模3的工作帶，通過(guò)擠壓軸控制系統(tǒng)將預(yù)熱后的鋁合金鑄錠I在擠壓力作用下形成壁厚的管體，通過(guò)擠壓針2的前進(jìn)、停止、后退形成管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管，通過(guò)切割機(jī)將形成的無(wú)縫鋁合金管切下。所述擠壓針2的前端呈平頭圓錐體，可以根據(jù)產(chǎn)品需要設(shè)計(jì)成底面半徑大小不一的圓錐體。 所述擠壓步驟中，擠壓針2前進(jìn)時(shí)，擠壓針2前端的A點(diǎn)先進(jìn)入擠壓模3的工作帶，然后擠壓針2的B點(diǎn)進(jìn)入擠壓模3的工作帶，A點(diǎn)是擠壓針2的最小截面端，B點(diǎn)是擠壓針2的最大截面端，在擠壓力的作用下，通過(guò)擠壓針2的A點(diǎn)形成的管壁厚度最大，B點(diǎn)形成的管壁厚度最小，因此擠壓針2的前端在前進(jìn)時(shí)形成的管壁厚度從厚逐漸變薄。當(dāng)擠壓針2的B點(diǎn)進(jìn)入擠壓模3的工作帶后，擠壓針2停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)加工出的管壁最薄。擠壓針2后退時(shí)，擠壓針`2的B點(diǎn)先退出擠壓模3的工作帶，然后擠壓針2前端的A點(diǎn)退出擠壓模3的工作帶，因此擠壓針2的前端在后退時(shí)形成的管壁從薄逐漸變厚。通過(guò)控制擠壓針2前進(jìn)、后退的時(shí)間可以調(diào)整管壁從厚到薄或從薄到厚的長(zhǎng)度。本實(shí)施例加工生成的無(wú)縫鋁合金管4呈兩端管壁厚、中部管壁薄的空心管，所述無(wú)縫鋁合金管4的管壁較厚段帶有錐度.
如:鋁合金鉆探管要求管材兩端管壁厚，中間管壁厚，通過(guò)采用本發(fā)明的擠壓方法能夠生產(chǎn)出符合這種要求的無(wú)縫管。具體實(shí)施例2:如圖9所示，本實(shí)施例的特點(diǎn)是:通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)控制擠壓針2多次前進(jìn)、后退循環(huán)形成管壁厚薄多變的無(wú)縫鋁合金管4，且每次擠壓針2前進(jìn)、后退及停止時(shí)間的一致可以形成管壁呈“厚一薄一厚”周期變化的無(wú)縫鋁合金管4，其他特點(diǎn)與具體實(shí)施例1相同。本實(shí)施例通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)控制擠壓針2兩次前進(jìn)、后退循環(huán)運(yùn)動(dòng)形成管壁厚度呈“厚一薄一厚”兩個(gè)周期變化的無(wú)縫鋁合金管4。具體實(shí)施例3:如圖10所示，本實(shí)施例的特點(diǎn)是:通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)控制擠壓針2多次前進(jìn)、后退循環(huán)形成管壁厚薄多變的無(wú)縫鋁合金管4，且每次擠壓針2前進(jìn)、后退及停止時(shí)間的不同形成管壁厚薄大小不一的無(wú)縫鋁合金管4，其他特點(diǎn)與具體實(shí)施例1相同。
本實(shí)施例中，擠壓針2的第一次前進(jìn)、后退及停止時(shí)間短，第二次前進(jìn)、后退及停止時(shí)間長(zhǎng)，形成管壁厚薄大小不一的無(wú)縫鋁合金管4。某些工業(yè)領(lǐng)域需要管材中間某一處壁厚，以便和其他裝置連接，采用本發(fā)明方法能夠生產(chǎn)出該管材。具體實(shí)施例4:本實(shí)施例的特點(diǎn)是:所述擠壓針2的前端呈不同形狀，如:半圓形、橢圓形，其他特點(diǎn)與具體實(shí)施例1或具體實(shí) 施例2或具體實(shí)施例3相同。
權(quán)利要求
1.一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管的生產(chǎn)方法，包括模具預(yù)熱、鋁合金鑄錠(I)預(yù)熱和擠壓步驟，其特征在于:所述擠壓步驟如下: 首先，通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)控制擠壓針(2)前進(jìn)，將擠壓針(2)的前端逐漸帶入擠壓模(3)的工作帶，利用擠壓軸控制系統(tǒng)開(kāi)始擠壓，預(yù)熱后的鋁合金鑄錠(I)在擠壓力作用下通過(guò)擠壓針(2)的前端形成壁厚的管體； 然后，通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)將擠壓針(2)的最大截面端帶入擠壓模(3)的工作帶，擠壓針(2)停止運(yùn)動(dòng)，通過(guò)擠壓軸控制系統(tǒng)將預(yù)熱后的鋁合金鑄錠(I)在擠壓力作用下形成壁薄的管體，當(dāng)壁薄的管體長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后； 最后，通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)控制擠壓針(2)后退，擠壓針(2)的前端逐漸退出擠壓模(3 )的工作帶，通過(guò)擠壓軸控制系統(tǒng)將預(yù)熱后的鋁合金鑄錠(I)在擠壓力作用下形成壁厚的管體，通過(guò)擠壓針(2)的前進(jìn)、停止、后退形成管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管(4)。
2.根據(jù)要求要求I所述的一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述擠壓步驟中，擠壓針(2)前進(jìn)，通過(guò)擠壓針(2)的前端形成的管壁從厚逐漸變??；擠壓針(2 )后退，通過(guò)擠壓針(2 )的前端形成的管壁從薄逐漸變厚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述擠壓步驟中，通過(guò)擠壓針控制系統(tǒng)控制擠壓針(2)多次前進(jìn)、后退循環(huán)運(yùn)動(dòng)形成管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述擠壓步驟中，通過(guò)控制擠壓針(2)前進(jìn)、后退及停止時(shí)間的長(zhǎng)短可以形成管壁呈“厚一薄一厚”周期變化的無(wú)縫鋁合金管(4)或管壁厚薄大小不一的無(wú)縫鋁合金管(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述擠壓針(2)的前端呈不同形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述擠壓針(2)的前端呈平頭圓錐體。
7.—種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管，其特征在于:所述無(wú)縫鋁合金管(4)呈兩端管壁厚、中部管壁薄的空心管。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管，其特征在于:所述無(wú)縫鋁合金管(4)的管壁還可呈“厚一薄一厚”周期變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管，其特征在于:所述無(wú)縫鋁合金管(4)的管壁較厚段帶有錐度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管及其生產(chǎn)方法，包括模具預(yù)熱、鋁合金鑄錠預(yù)熱，擠壓步驟如下先將擠壓針的前端逐漸帶入擠壓模的工作帶，利用擠壓軸控制系統(tǒng)開(kāi)始擠壓，預(yù)熱后的鋁合金鑄錠在擠壓力作用下通過(guò)擠壓針的前端形成壁厚的管體；然后，將擠壓針的最大截面端帶入擠壓模的工作帶，擠壓針停止工作，形成壁薄的管體，當(dāng)壁薄的管體長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后；最后，擠壓針后退，形成壁厚的管體，通過(guò)擠壓針的前進(jìn)、后退形成管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管。本發(fā)明通過(guò)控制擠壓針前進(jìn)、后退，在擠壓力的作用下形成管壁厚薄多變的無(wú)縫鋁合金管。本發(fā)明生產(chǎn)的管壁厚度多變的無(wú)縫鋁合金管能滿足機(jī)械制造、石油、能源、海洋等領(lǐng)域的不用需要。
文檔編號(hào)B21C23/08GK103240293SQ20131017530
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月10日
發(fā)明者梁世斌, 李偉萍 申請(qǐng)人:廣東偉業(yè)鋁廠有限公司