專利名稱：用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的擠壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)銅管的裝置，具體說(shuō)是一種用于生產(chǎn)高精度 石油泵銅合金管的擠壓裝置。(二) 背景技術(shù)傳統(tǒng)的銅管生產(chǎn)工藝為熔煉一連續(xù)(或半連續(xù))鑄造一擠壓一拉拔一 退火，或者為熔煉一連續(xù)鑄管坯一扎制一拉拔一退火。在擠壓工序中，擠 壓機(jī)設(shè)備上若采用普通擠壓模座裝置，普通擠壓模座裝置包括沿管坯擠壓 軸線方向同軸心套裝的模子和模座，模座相對(duì)固定，模子與模座的配合均 為過(guò)盈配合，即是在銅管坯的擠壓過(guò)程中，模子和模座之間保持固定狀態(tài)， 模子、模座的軸心線理論上應(yīng)該是成型銅管坯的中線，但在實(shí)際的擠壓生 產(chǎn)過(guò)程中，主要由于穿孔針的偏歪，生產(chǎn)出來(lái)的銅管坯偏心率離散度高不 能完全符合石油泵用銅合金管的技術(shù)要求，使用現(xiàn)有的技術(shù)，基本上無(wú)法 實(shí)現(xiàn)石油泵用銅合金管的生產(chǎn)。這是因?yàn)楦呔仁捅糜勉~合金管是一 種新型高技術(shù)節(jié)能產(chǎn)品，其要求內(nèi)外徑尺寸精度嚴(yán)格，內(nèi)外表面光潔度、 圓度、直度良好，壁厚均勻。比如說(shuō)石油泵用銅合金管的直度要求是在任意3英尺(914.4mm)長(zhǎng)度上允許的最大彎曲度為0. 03英寸(0.762mm);同心度要求是偏心率《4%，最嚴(yán)格時(shí)為偏心率《2%，偏心率的計(jì)算公式偏心率二 (最大壁厚一最小壁厚)/ (最大壁厚+最小壁厚)。相對(duì)于其他用途的銅管(直度要求最嚴(yán)格時(shí)為2.5mm/M，同心度要求最嚴(yán)格時(shí)為偏心率 《10%)，石油泵用銅合金管的技術(shù)條件高，因而加工工藝也相應(yīng)復(fù)雜，非 普通擠壓模座裝置能夠生產(chǎn)。(三) 實(shí)用新型內(nèi)容 本實(shí)用新型目的是提供了一種能夠滿足高同心度要求的、用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的擠壓裝置。能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的擠壓裝置，包 括擠壓設(shè)施和成型模具，成型模具包括在擠壓軸線上設(shè)置的模座和與模座 同軸心套裝的模子以及套筒，所不同的是模子以可在擠壓軸線的徑向上 活動(dòng)(浮動(dòng))的方式設(shè)置。在上述結(jié)構(gòu)中，模子處于浮動(dòng)狀態(tài)，最終使模子擠壓內(nèi)孔相對(duì)于固定 的穿孔針之間可以調(diào)節(jié)間隙，當(dāng)加熱后的鑄錠被擠壓發(fā)生塑性變形，經(jīng)過(guò) 穿孔針與模乎擠壓內(nèi)孔之間的間隙形成金屬管坯時(shí)，金屬的塑性變形產(chǎn)生
的內(nèi)應(yīng)力能夠動(dòng)態(tài)自動(dòng)平衡穿孔針與模子擠壓內(nèi)孔之間的間隙，從而生產(chǎn) 出高同心度的金屬管坯。模子的活動(dòng)設(shè)置可以通過(guò)以下幾種方式實(shí)現(xiàn)1、 模子與模座固定連接，模座在擠壓軸線的徑向上活動(dòng)(浮動(dòng))設(shè) 置于設(shè)備上。2、 模座在擠壓軸線的徑向上活動(dòng)(浮動(dòng))設(shè)置于設(shè)備上，模子與模 座的套裝結(jié)合面在擠壓軸線的徑向上具有浮動(dòng)間隙。3、 模座固連于設(shè)備上，模子與模座的套裝結(jié)合面在擠壓軸線的徑向 上具有浮動(dòng)間隙。上述結(jié)構(gòu)方式中，以第二種為最佳的實(shí)現(xiàn)方式，此時(shí)的穿孔針與模子 擠壓內(nèi)孔之間的間隙由模座在徑向上的活動(dòng)量和模子與模座之間的徑向 浮動(dòng)間隙疊加而成，模子與模座之間徑向浮動(dòng)間隙量的尺寸極限，應(yīng)有效 地阻止塑性金屬銅的進(jìn)入?？梢詫⒛Ｗ亩瞬恐瞥奢S體狀，模座端部軸體與擠壓裝置的擠壓筒內(nèi) 孔套裝，套裝結(jié)合面之間在擠壓軸線的徑向上具有浮動(dòng)間隙，模座為具有 臺(tái)階的軸體，模座端部軸階面與擠壓筒端面不相接觸；模座端部軸體與擠 壓筒內(nèi)孔在擠壓軸線徑向上的浮動(dòng)間隙的尺寸極限，同樣應(yīng)有效地阻止塑 性金屬銅的進(jìn)入。模座與模子的套裝面可以為同錐度的內(nèi)錐孔和外錐面，模座的內(nèi)錐孔開(kāi)設(shè)在模座端部軸體內(nèi)，其錐度增大方向與擠壓軸線方向相同；模座內(nèi)還開(kāi)設(shè)有與內(nèi)錐孔大口連通且同心的軸孔，軸孔的直徑與錐孔的大口徑相 同，軸孔內(nèi)固定套裝有同心限位套筒，套筒的端面與模子的端面接觸。在 擠壓過(guò)程中，限位套筒限制了模子沿?cái)D壓軸線方向的移動(dòng)，而在脫模時(shí)， 模座的內(nèi)錐孔則限制了模子沿?cái)D壓軸線反方向的軸向移動(dòng)，保證了模子不 會(huì)從模座內(nèi)滑脫。模座上沿?cái)D壓軸線的徑向還開(kāi)設(shè)有環(huán)形的夾持凹槽，便于機(jī)械手托舉 定位和夾持換模操作。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1、 本實(shí)用新型浮動(dòng)模座依靠金屬塑性變形產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，自動(dòng)平衡 擠壓間隙，使生產(chǎn)出的金屬管坯同心度高，因此特別實(shí)用于生產(chǎn)石油泵用 銅合金管的管坯。2、 實(shí)用新型浮動(dòng)模座結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模座與擠壓裝置的擠壓筒內(nèi)孔之間、模子與模座之間的徑向浮動(dòng)位移補(bǔ)償，簡(jiǎn)化了模具的安裝精度。

圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1實(shí)施方式的局部放大示意圖。圖號(hào)標(biāo)識(shí)1、模座；2、模子；3、擠壓筒；4、套筒；5、夾持凹槽; 6、鑄錠；7、擠壓桿；8、墊片；9、穿孔針；10、管坯。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型包括擠壓設(shè)施和成型模具，由液壓驅(qū)動(dòng)的擠壓裝置臥式設(shè) 置，成型模具包括模座1和模子2和套筒4，模座l由兩段不同直徑的同心軸體相連而成，模座1的軸心線與擠壓裝置的擠壓軸線方向重合，如圖 1所示擠壓方向呈水平狀；模座1左端的小直徑軸體與擠壓機(jī)的擠壓筒3內(nèi)孔套裝配合，套裝配合面在擠壓的徑向具有浮動(dòng)間隙，如圖2所示；擠壓筒3套裝到位后，擠壓筒3沒(méi)有完全套裝住模座1左端的軸體，而與模 座1右端的大直徑軸體的左端軸階面有一定的間隔，擠壓筒3套裝到位時(shí) 不能與模座1的右端軸體接觸，否則會(huì)壓住模座1使其失去浮動(dòng)功能；模 座1右端的大直徑軸體上還開(kāi)設(shè)有徑向環(huán)形夾持凹槽5。如圖2所示，模座1的內(nèi)孔由模座1左端的錐孔和模座1右端的軸孔 構(gòu)成，所述錐孔與軸孔相通且同心，軸孔的直徑與錐孔的大口徑相同，錐 孔錐度的增大方向與擠壓方向相同，錐孔的長(zhǎng)度約大于模座1左端的小直 徑軸體的長(zhǎng)度。如圖2所示，與模座l錐孔錐度相同、長(zhǎng)度相同、直徑比錐孔稍小的 模子2從模座1右端軸孔進(jìn)入與錐孔套裝配合，套裝配合面在擠壓的徑向 具有浮動(dòng)間隙；模子2套裝到位后，與軸孔同長(zhǎng)度、同直徑的套筒4進(jìn)入 軸孔并固定，固定后的套筒4端面剛好與模子2的端面接觸，而非壓緊在 模子2的端面，保證模子2在擠壓徑向上的自由度。如圖1所示，模子2的擠壓內(nèi)孔與套筒4的內(nèi)孔相通，套筒4的內(nèi)孔 大于模子2的擠壓內(nèi)孔，以保證擠壓的管坯沒(méi)有碰到套筒4的內(nèi)孔。擠壓 裝置工作時(shí)，穿孔針9穿過(guò)燒紅的銅質(zhì)鑄錠6進(jìn)入模子2的擠壓內(nèi)孔和套 筒4的內(nèi)孔中；擠壓桿7通過(guò)墊片8向右擠壓鑄錠6，已能塑性變形的鑄 錠6進(jìn)入模子2的擠壓內(nèi)孔與穿孔針9之間的空隙中而形成管坯10。由于 模座l、模子2的徑向浮動(dòng)，塑性變形的銅金屬自動(dòng)平衡模子2與穿孔針 9之間的空隙，因此通過(guò)模子2擠壓出的管坯10同心度很高，能夠滿足偏 心率《2%的要求。
權(quán)利要求1、 用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的擠壓裝置，包括擠壓設(shè)施和成 型模具，成型模具包括在擠壓軸線上設(shè)置的模座(1)和同軸心套裝于模座(1)內(nèi)的模子(2)以及套筒(4)，其特征在于模子(2)以可在擠 壓軸線的徑向上活動(dòng)或浮動(dòng)的方式設(shè)置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的擠壓裝 置，其特征在于模子(2)與模座(1)固定連接，模座(1)以可在擠 壓軸線的徑向上活動(dòng)或浮動(dòng)的方式設(shè)置于設(shè)備上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的擠壓裝置，其特征在于模座(1)以可在擠壓軸線的徑向上活動(dòng)或浮動(dòng)的方式設(shè)置于設(shè)備上，模子(2)與模座(1)的套裝結(jié)合面在擠壓軸線的徑向上具有浮動(dòng)間隙。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的擠 壓裝置，其特征在于模座(1)固連于設(shè)備上，模子(2)與模座(1)的套裝結(jié)合面在擠壓軸線的徑向上具有浮動(dòng)間隙。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 3所述的任何一種用于用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的擠壓裝置，其特征在于模座(1)的端部與擠壓裝置的擠壓筒(3)內(nèi)孔套裝，套裝結(jié)合面在擠壓軸線的徑向上具有浮動(dòng)間隙。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的擠壓裝置，其特征在于模座(1)的端部軸階與擠壓筒(3)的端面相離。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1 4所述的任何一種用于用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的擠壓裝置，其特征在于模座(1)與模子(2)的套裝面分別為同錐度的內(nèi)錐孔和外錐面，內(nèi)錐孔錐度的增大方向與擠壓方向相同。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的擠壓裝置，其特征在于模座(1)內(nèi)還開(kāi)設(shè)有與內(nèi)錐孔的大口直徑相同、連通、且同心的軸孔，軸孔內(nèi)套裝固定有同心限位套筒(4)，套筒(4) 的端面與模子(2)的端面接觸。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1 4所述的任何一種用于用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的擠壓裝置，其特征在于模座(1)上沿?cái)D壓軸線的徑向還開(kāi)設(shè)有環(huán)形的夾持凹槽(5)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于生產(chǎn)高精度石油泵銅合金管的擠壓裝置，包括沿?cái)D壓軸線方向布置的模座和與模座同軸心套裝的的模子，模座在擠壓的徑向上活動(dòng)設(shè)置，模子與模座的套裝結(jié)合面在擠壓的徑向上具有浮動(dòng)間隙。模座在徑向上活動(dòng)設(shè)置的方式是將模座的端部與擠壓筒的內(nèi)孔套裝，套裝結(jié)合面在擠壓的徑向上具有浮動(dòng)間隙；而模座與模子的套裝面可以分別為同錐度的內(nèi)錐孔和外錐面，內(nèi)錐孔錐度的增大方向與擠壓方向相同；模座內(nèi)還開(kāi)設(shè)有與內(nèi)錐孔大口連通且同心的軸孔，軸孔內(nèi)固定套裝有軸向限位套筒，套筒限制著模芯的軸向串動(dòng)。本實(shí)用新型依靠金屬塑性變形產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，自動(dòng)平衡擠壓間隙，使生產(chǎn)出的石油泵銅合金管同心度很高。
文檔編號(hào)B21C25/02GK201020481SQ200720078900
公開(kāi)日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者宏 周, 蔡陽(yáng)中 申請(qǐng)人:桂林漓佳金屬有限責(zé)任公司