一種矩形異型鋼管不等邊襯芯模的外模的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及到金屬塑性加工技術領域中的成型拉拔模，尤其涉及到將圓鋼管拉拔 成矩形異型鋼管的成型拉拔模。
【背景技術】
[0002] 拉拔模具是冷拔鋼管生產(chǎn)時的重要工裝部件，已經(jīng)廣泛地應用在鋼管變徑或/和 變形的生產(chǎn)過程中。利用拉拔模對鋼管進行冷拔成型，具有材料利用率高、能耗低、產(chǎn)品性 能優(yōu)良、生產(chǎn)效率高、成本低廉等特點。拉拔模具中，按其拉拔成型的管材截面形狀不同，可 分為常圓形拔模具和異型拉拔模具，用于冷拔特殊異型管材的為異型拉拔模具（也稱異型 拉拔模）；其中，異型拉拔模具按生產(chǎn)方式又分為空拔拉拔模（簡稱空拔模）和襯芯拉拔模 (簡稱襯芯模），襯芯拉拔模由外模和內(nèi)模相匹配共同完成冷拔。
[0003] 眾所周知，如果外模的開口大小和入口段的長度設置不合理，那么鋼管與模具之 間的接觸面積隨之變化，金屬的縱向和橫向流動存在不均衡現(xiàn)象，從而會致使經(jīng)其拉拔成 型的矩形管的質(zhì)量較差，主要表面在其直線度較差（存在不同程度彎曲）、壁厚不均、圓角 不均衡、尺寸不穩(wěn)定和表面不平整等缺陷，更甚者出現(xiàn)拉拔過程中鋼管斷裂和開裂現(xiàn)象。
[0004] 目前，針對異型鋼管襯芯模的外模沒有統(tǒng)一的設計標準，其入口段的開口大小和 入口段的長度設置都是憑經(jīng)驗，針對每一種型號的矩形管，在設計外模時，都要經(jīng)過反復多 次的試驗、改進、再試驗的過程，才能得到較為理想的外模，這不僅延長了外模的加工周期， 還增加了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種其入口段的相關參數(shù)均可量化的矩形異 型鋼管不等邊襯芯模的外模。
[0006] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：一種矩形異型鋼管不等邊襯芯 模的外模，包括：鑲套以及設置在鑲套中的模芯，模芯上開設有貫穿模芯的拉拔?？?，該拉 拔?？装ㄈ肟诙魏投◤蕉?，所述鑲套的一端設置有用于安裝模芯的敞口，所述的模芯從 該敞口鑲嵌在鑲套中，鑲套的另一端設置有端壁，該端壁上開設有與拉拔模孔相配合的出 P ;
[0007] 所述的定徑段包括：分別與矩形異型鋼管橫截面輪廓的一對長直邊、一對短直邊 以及連接兩兩相鄰長直邊和短直邊的四個轉(zhuǎn)角圓弧相對應的一對寬平直面、一對窄平直面 和四個轉(zhuǎn)角圓弧面，一對寬平直面之間的間距為A，一對窄平直面之間的間距為B，四個轉(zhuǎn) 角圓弧面的曲率半徑為R1;
[0008] 所述的入口段包括：一對與所述定徑段的相應寬平直面相銜接的寬導入斜面、一 對與所述定徑段的相應窄平直面相銜接的窄導入斜面、以及四個連接兩兩相鄰寬、窄導入 斜面的入口轉(zhuǎn)角曲面，入口轉(zhuǎn)角曲面的外邊沿線的曲率半徑為R2= 1. 5~2. 5倍的R1; - 對寬導入斜面的外邊沿線之間的距離為：
[0009]
，其中，I. 15 彡 Ii1S I. 25， 0. 5 ^ k2^ 0. 8,0. 5 ^ k3^ 〇. 8 ；
[0010] 一對窄導入斜面的外邊沿線之間的距離為：L2= B+k 4(L1-A)，其中， 0. 9 ^ k4^ 1. 0〇
[0011] 作為一種優(yōu)選方案，在所述的矩形異型鋼管不等邊襯芯模的外模中，所述模芯的 拉拔模孔設置有連接定徑段和鑲套出口的出口段，該出口段包括有：一對與所述定徑段的 相應寬平直面相銜接的寬出口斜面、一對與所述定徑段的相應窄平直面相銜接的窄出口斜 面、以及四個連接兩兩相鄰寬、窄出口斜面的出口轉(zhuǎn)角曲面。
[0012] 作為一種優(yōu)選方案，在所述的矩形異型鋼管不等邊襯芯模的外模中，所述的出口 段、定徑段、入口段分別占到所述的模芯厚度1^的2. 7~3. 3%、19. 8~24. 2%和73. 25~ 76. 75%。
[0013] 作為一種優(yōu)選方案，在所述的矩形異型鋼管不等邊襯芯模的外模中，所述鑲套的 出口包括：一對與模芯的出口段的相應寬出口斜面相銜接的寬導出斜面、一對與模芯的出 口段的相應窄出口斜面相銜接的窄導出斜面、以及連接兩兩相鄰寬、窄導出斜面的四個導 出轉(zhuǎn)角曲面。
[0014] 作為一種優(yōu)選方案，在所述的矩形異型鋼管不等邊襯芯模的外模中，所述鑲套端 壁的厚度為模芯厚度1^的13. 5~16. 5%。
[0015] 作為一種優(yōu)選方案，在所述的矩形異型鋼管不等邊襯芯模的外模中，所述鑲套敞 口端的端面超出模芯的入口段端面，兩者之間的距離為模芯厚度1^的4. 5~5. 5%。
[0016] 作為一種優(yōu)選方案，在所述的矩形異型鋼管不等邊襯芯模的外模中，所述的鑲套 外側(cè)面為靠近其敞口的一端外徑大的錐形面，其錐度角α在3~4°之間。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所述的外模，其入口段的相關參數(shù)都可以量化，從 而使得其設計和制作都非常簡單，從而大大降低了加工周期，節(jié)省了生產(chǎn)成本。另外，本 發(fā)明還通過將鑲套的外側(cè)壁設置成錐形，并將鑲套端壁的厚度控制在模芯厚度的13. 5~ 16. 5%之間，既保證了鑲套的強度，又節(jié)省了鑲套的材料成本。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發(fā)明所述的矩形異型鋼管不等邊襯芯模的外模的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖2是圖1中K-K方向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖3是本發(fā)明所述矩形異型鋼管的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖1至圖3中的附圖標記為：1、鑲套，11、外側(cè)面，12、端壁，121、出口，2、模芯，22、 出口段，23、定徑段，24、入口段，241、寬導入斜面，242、窄導入斜面，243、入口轉(zhuǎn)角曲面，3、 矩形異型鋼管，31、長直邊，32、轉(zhuǎn)角圓弧，33、短直邊。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖，詳細描述本發(fā)明所述的一種生產(chǎn)如圖3所示的矩形異型鋼管3的 不等邊襯芯模的外模的具體實施方案。
[0023] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的矩形異型鋼管不等邊襯芯模的外模，包括：鑲套 1、以及設置在鑲套1中的模芯2,模芯2上開設有貫穿模芯的拉拔模孔，該拉拔模孔包括： 依次相連的入口段24、定徑段23和出口段22,所述鑲套1的一端設置有用于安裝模芯2的 敞口，所述的模芯2從該敞口鑲嵌在鑲套1中，鑲套1的另一端設置有端壁12,該端壁12上 開設有與拉拔模孔相配合的出口 121 ;所述的定徑段23包括有：分別與矩形異型鋼管3的 橫截面輪廓的一對長直邊31、一對短直邊33以及連接兩兩相鄰長直邊31和短直邊33的 四個轉(zhuǎn)角圓弧3