CN210358583U - 一种锥形管连续冷压成型辊模 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锥形管连续冷压成型辊模，包括一对结构相同、外圆相切布置的辊模本体，两辊模本体配合后在相切点形成一个整圆模口的有效冷压区，且随着一对辊模本体的反向同步旋转，形成的整圆模口直径逐渐增大或减小。本实用新型具有在理论上可用于各种尺寸锥形管的成型，应用范围广、辊模使用寿命长，后续维修和保养的费用小的优点，并且生产而得的锥形管无缝、连续且壁厚均一。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无缝锥管的成形模，特别是一种锥形管连续冷压成型辊模。
背景技术
锥形管是以圆管为原型经过专用设备、工艺加工而得的锥形管材，主要原料以碳钢为主，也可使用不锈钢、合金钢等各种材料得到各种性能迥异的锥形管，目前，船舶管路系统、医疗器材甚至航空航天领域均有用到锥形管。锥形管的成型通常采用热推成型和冷压成型，由于热推成型工艺会对加工材料造成不可逆的内部分子结构的改变，使得加工得到的锥形管失去材料本身的性能，因此，对于材料性能要求高的锥形管普遍采用冷压的方式成型，而市场上冷压成型的工艺也正在逐渐取代热推的成型工艺。
专利公告号为CN 104550287 A，一种锥形管冷挤压成形模具，采用的模具为凹模与凸模的组合式模具，锥形管通过挤压成型，具体是先将圆管放入凹模，开动压力机，使凸模端对准圆管的端面，仅向圆管坯件缓慢施加轴向压力，圆管就在模腔中被挤压成形为锥形管。这种凹模与凸模配合挤压成型的方式对于模具的要求高，最终生产出来的锥形管品质较低，针对凹模，在生产过程中容易出现受挤压而变形的情况，在形变量较小时生产而得的锥形管虽无肉眼可见的缺陷，但仍会影响到使用时的精度，随着形变量的增加，凹模甚至存在破裂的可能；针对凸模，由于其为长条状的结构，使用时受到的材料与凹模的挤压力会使其逐渐原先的直线度，随着形变量的增加，锥形管的成型精度会逐渐降低。
如上述专利中挤压成型的方式最大的缺陷是制得的锥形管壁厚难以保证均一稳定，而且在生产尺寸较大或较小的锥形管时，模具的制造难度大，而且使用寿命短，模具一旦出现问题便需要对其整体更换，后续维修与更换需要的费用较大，同时挤压也需要巨大的驱动力，耗费的人力物力成本均较大。
因此，现有的锥形管成型模具以及成型方式存在只能加工特定范围内尺寸的锥形管，适用范围窄、模具容易损坏，后续维修与更换成本高、生产而得的锥形管壁厚不均一的问题，亟需一种新的成型模具用以锥形管的生产。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种锥形管连续冷压成型辊模。它具有在理论上可用于各种尺寸锥形管的成型，应用范围广、辊模使用寿命长，后续维修和保养的费用小的优点，并且生产而得的锥形管无缝、连续且壁厚均一。
本实用新型的技术方案：一种锥形管连续冷压成型辊模，包括一对结构相同、外圆相切布置的辊模本体，两辊模本体配合后在相切点形成一个整圆模口的有效冷压区，且随着一对辊模本体的反向同步旋转，形成的整圆模口直径逐渐增大或减小。
前述的一种锥形管连续冷压成型辊模中，单个辊模本体为圆柱体，其在有效冷压区中的有效工作部位布置在所述圆柱体的圆柱面中，有效工作部位为一圈凹槽，凹槽包含一段弧形的有效成型槽。
前述的一种锥形管连续冷压成型辊模中，所述有效成型槽的长度为对应凹槽所在圆周周长的1/2-3/4。
前述的一种锥形管连续冷压成型辊模中，所述凹槽内有效成型槽和非有效区域之间由平滑曲面过渡。
前述的一种锥形管连续冷压成型辊模中，所述辊模本体的中心设有轴孔。
与现有技术相比，本实用新型包括一对结构相同、外圆相切布置的辊模本体，辊模本体的尺寸由需要生产的锥形管尺寸所决定，通过采用多组本实用新型所述的辊模本体，可以生产出各种尺寸、各种长度的无搭缝锥形管，应用范围广；具体地，本实用新型两辊模本体配合后在相切点形成一个整圆模口的有效冷压区，且随着一对辊模本体的反向同步旋转，形成的整圆模口直径逐渐增大或减小，也即本实用新型是通过滚压成型的方式来生产锥形管，每个整圆模口的有效冷压区均对应到锥形管的一个截面，随着整圆模口直径的变化实现锥形管口径由大到小的加工，相比于常规挤压成型的技术本实用新型生产的锥形管无搭缝且壁厚均一，品质更高。
本实用新型仅为一对辊模本体，理论上可生产的是锥形管在轴向长度上的一段，而通过多对本实用新型所述的辊模本体(每对均经过尺寸上的设计，具有不同的尺寸)，可以生产出各种尺寸、各种长度的无搭缝锥形管，相比于常规挤压成型凹模与凸模的配合方式(出现质量问题需整体更换)，本实用新型模具在出现质量上的问题时，仅需更换出现问题的单个辊模本体，使得后续维修和保养的费用更小。
本实用新型单个辊模本体的有效工作部位为圆柱体侧面上的一圈凹槽，两个辊模本体更易相互贴合形成整圆模口的有效冷压区，凹槽包含一段弧形的有效成型槽，将这段弧形的有效成型槽延展成直线槽，并保持有效成型槽槽口所在的两条圆弧线延展后位于同一平面，得到的直线槽形状为轴向的一段锥形管形状的一半，在滚压成型过程中，每对辊模本体仅负责将通过的圆钢加工成对应自身尺寸的某段锥形管，相邻的两对辊模本体存在一定的尺寸重合部分，以避免生产的锥形管出现搭缝，但同时相邻的两对辊模本体又是互相独立、互不干涉，产品生产过程中出现质量问题时可迅速找出问题段对应的辊模本体，以快速对其进行维修或更换。
另外，单个的辊模本体有效成型槽的长度为对应凹槽所在圆周周长的1/2-3/4，既保证了辊模的有效工作长度，又使得锥形管的成型不会受辊模内部有效成型槽和非有效区域之间的过渡区域的干涉，凹槽内有效成型槽和非有效区域之间由平滑曲面过渡，保证辊模在往复运动时不会由于进给量过大或过小对锥形管的成型造成影响。
综上，本实用新型具有在理论上可用于各种尺寸锥形管的成型，应用范围广、辊模使用寿命长，后续维修和保养的费用小的优点，并且生产而得的锥形管无缝、连续且壁厚均一。
附图说明
图1是辊模本体的结构示意图；
图2是辊模本体的侧视图；
图3是实施例中圆钢进入第一对辊模本体前的状态示意图；
图4是锥形管成型过程中的状态示意图；
图5是两个辊模本体配合后形成的一个整圆模口的状态示意图。
附图中的标记为：1-辊模本体，11-凹槽，12-轴孔，111-有效成型槽，112-非有效区域。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
实施例：本实施例中的锥形管连续冷压成型辊模包括一对结构相同、外圆相切布置的辊模本体1，两辊模本体1配合后在相切点形成一个整圆模口的有效冷压区，且随着一对辊模本体的反向同步旋转，形成的整圆模口直径逐渐增大或减小。
在实际应用过程中，普遍应用多对本实用新型所述的辊模本体1，来进行多级交替式的无搭缝锥形管的连续冷压成型，理论上可成型无限长度的锥形管，此时每对辊模本体均需经过尺寸上的设计，具有不同的尺寸，如图4所示，整体遵循：沿成型方向整圆模口的直径逐渐减小，且对于相邻的一对辊模本体而言，沿圆钢的运动成型方向，前面一对辊模本体配合形成一个整圆模口的最小直径小于后面一对辊模本体配合形成一个整圆模口的最大直径，也即前后两对辊模本体配合形成整圆模口直径存在相互重叠的一部分。
保持相邻的一对辊模本体1之间的距离相同，每对辊模本体1 配合后均在相切点形成一个整圆模口的有效冷压区，如图5所示。
用于成型的圆钢内部插入一根芯棒作为内模，圆钢与芯棒保持同步转动并以一定的速度沿整圆模口所在方向进给，图3是圆钢进入第一对辊模本体前的状态示意图，此时芯棒露在圆钢外部的长度较长 (给锥形管预留形变余量)，圆钢尚未进行滚压成型，在圆钢与芯棒同步进给的同时，多对辊模本体在直线往复机构驱动下进行直线往复运动，每对辊模本体均沿圆钢外表面进行反向同步旋转，对圆钢进行滚压成型，圆钢逐步通过多对辊模本体，图4状态为锥形管成型过接近尾声时，锥形管穿过所有对辊模本体之间的整圆模口的状态示意图，可以发现由于圆钢的形变，形成的锥形管长度长于圆钢，此时芯棒露在圆钢外部的长度已经变短，圆钢与芯棒同步进给到位后锥形管的加工便完成。
单个辊模本体1如图1和图2所示，整体为圆柱体滚轮状，其在有效冷压区中的有效工作部位布置在所述圆柱体的圆柱面中，有效工作部位为一圈凹槽11，凹槽11包含一段弧形的有效成型槽111；若将这段弧形的有效成型槽111延展成直线槽，并保持有效成型槽111槽口所在的两条圆弧线延展后位于同一平面，得到的直线槽形状是轴向的一段锥形管形状的一半，符合锥形管的成型；有效成型槽111 的长度为对应凹槽11所在圆周周长的2/3；凹槽11内有效成型槽111 和非有效区域112之间由平滑曲面过渡；辊模本体1的中心设有轴孔12，辊模本体通过轴安装并获得旋转动力。
仅应用1对本实用新型所述的辊模本体1也可进行锥形管的成型，当辊模本体1尺寸足够大，单个辊模本体1的有效成型槽111 长度能达到所需锥形管的长度时即可利用1对本实用新型所述的辊模本体1来完成锥形管的成型；考虑到实际应用中单对大尺寸的辊模本体1需要的动力以及配套部件的尺寸，更适合用多对本实用新型所述的辊模本体1配合来实现锥形管的成型，此时，单对辊模本体1 仅需负责将通过的圆钢加工成锥形管的某段。
Claims (5)
1.一种锥形管连续冷压成型辊模，包括一对结构相同、外圆相切布置的辊模本体(1)，其特征在于：两辊模本体(1)配合后在相切点形成一个整圆模口的有效冷压区，且随着一对辊模本体的反向同步旋转，形成的整圆模口直径逐渐增大或减小。
2.根据权利要求1所述的一种锥形管连续冷压成型辊模，其特征在于：单个辊模本体(1)为圆柱体，其在有效冷压区中的有效工作部位布置在所述圆柱体的圆柱面中，有效工作部位为一圈凹槽(11)，凹槽(11)包含一段弧形的有效成型槽(111)。
3.根据权利要求2所述的一种锥形管连续冷压成型辊模，其特征在于：所述有效成型槽(111)的长度为对应凹槽(11)所在圆周周长的1/2-3/4。
4.根据权利要求2所述的一种锥形管连续冷压成型辊模，其特征在于：所述凹槽(11)内有效成型槽(111)和非有效区域之间由平滑曲面过渡。
5.根据权利要求1所述的一种锥形管连续冷压成型辊模，其特征在于：所述辊模本体(1)的中心设有轴孔(12)。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110303064A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-10-08 | 杭州淳通新材料科技有限公司 | 一种锥形管连续冷压成型辊模 |
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2019
- 2019-08-07 CN CN201921273925.8U patent/CN210358583U/zh active Active
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