專利名稱：一種異型管的冷拔方法及模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種異型管的冷拔方法及模具。
背景技術(shù)：
廢熱鍋爐是對工業(yè)生產(chǎn)的廢氣進(jìn)行熱能回收利用的裝置。傳統(tǒng)的廢熱鍋爐的熱交換器是由若干圓管及設(shè)置在圓管間的連接板焊接形成，為使熱交換器能更好的耐沖擊，連接板設(shè)置在圓管外壁中部，這種熱交換器的有效熱交換面積較小，充分利用廢熱需要大量的圓管，而且焊接比較困難，焊接成本較高?，F(xiàn)在新的高效廢熱鍋爐的熱交換器采用一種Ω 形的冷拔異型管密排焊接而成，這種異型管受熱面積大，且焊接容易。但該種異型管冷拔加工難度較大，生產(chǎn)技術(shù)不成熟，成品廢品率較高，難以量化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于生產(chǎn)在廢熱鍋爐上使用、能大大提高熱效率的異型管的冷拔方法及模具。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種異型管的冷拔方法 Α、預(yù)處理，包括
一、打頭將初具Ω形的管坯割去一側(cè)頭部及該側(cè)兩翼端部的尖角，使管坯兩翼平緩過渡至管端，磨去毛刺；
二、酸洗管坯退火后冷卻至室溫，下酸缸用159Γ20%的硫酸浸泡，浸泡溫度50-60度， 浸泡時(shí)間40-50分鐘，浸泡完后吊出沖水，沖洗干凈后在清水缸浸泡10-15分鐘，然后下酸缸重復(fù)浸泡一次并沖洗干凈；
三、磷化將坯料浸泡在磷化液中，磷化溫度60-70度，磷化時(shí)間為25-30分鐘，吊起待坯料表面干后再重復(fù)一次，所述磷化液由下述組份的原料組成，其份數(shù)為重量份，其中氧化鋅0.015，硝酸0.018，磷酸0. 008，水1 ；
四、皂化將磷化后的坯料浸泡在皂化液中，皂化溫度40-50度，皂化時(shí)間為20-30分
鐘，
B、一次拔制采用預(yù)拔模，開始拔制的時(shí)候，拔制速度為每分鐘3-5米，然后逐漸提高拔制速度，但不能超過每分鐘8米；
C、退火；
D、重復(fù)預(yù)處理中的酸洗、磷化、皂化工序；
Ε、二次拔制采用成品模，開始拔制的時(shí)候，拔制速度為每分鐘3-5米，待管材拔出1米后即可逐漸提高拔制速度，但不能超過每分鐘8米；
F、正火正火處理抗拉強(qiáng)度要求達(dá)到410-550Mpa；
G、矯直；
所述皂化液由下述組份的原料組成，其份數(shù)為重量份，其中肥皂0. 07-0. 1，石灰 0. 07-0. 1，水 1 ；所述的預(yù)處理工藝中，在打頭流程后增加退火流程。預(yù)拔模套和嵌套在預(yù)拔模套內(nèi)的硬質(zhì)合金預(yù)拔模芯，預(yù)拔模芯的模腔設(shè)置有預(yù)拔導(dǎo)入錐和預(yù)拔定徑帶，其特征在于所述預(yù)拔導(dǎo)入錐的導(dǎo)入角為14° -17°，所述的預(yù)拔定徑帶長度為14 mm -16mm，預(yù)拔定徑帶的直徑為成品直徑+8mnTl2mm。所述的預(yù)拔模芯的兩個(gè)端面分別設(shè)置有圓形凹槽?！N采用冷拔工藝生產(chǎn)異型管的成品模，包括成品模套和嵌套在成品模套內(nèi)的硬質(zhì)合金成品模芯，成品模芯的模腔設(shè)置有成品導(dǎo)入錐和成品定徑帶，成品定徑帶直徑為成品直徑，所述成品導(dǎo)入錐的導(dǎo)入角為14° -17°，所述的成品定徑帶長度為14 mm -16mm。所述的成品模芯的兩個(gè)端面分別設(shè)置有圓形凹槽。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是拉拔前預(yù)處理能使坯料的表面質(zhì)量較好。打頭流程后增加的退火流程使坯料表面充分氧化，使附著在坯料表面的玻璃粉在酸洗流程中隨著退火產(chǎn)生的氧化皮而自然剝落。兩次磷化形成一層厚厚的磷化膜，磷化膜的主要由磷酸鋅的晶粒構(gòu)成，磷酸鋅薄膜具有多孔性，這樣就形成較為致密細(xì)微的網(wǎng)狀組織，就能吸附更多的皂化液，改善了潤滑條件，拔制時(shí)的摩擦系數(shù)就大大的降低，提高了模具的壽命。坯料在拉拔過程中的塑性變形主要是在模具的導(dǎo)入部分完成的，增大了導(dǎo)入角使坯料與模具的接觸面積減少，減少了拉拔的阻力。模具的定徑帶起穩(wěn)定尺寸的作用，定徑帶的增長使得拉拔后尺寸穩(wěn)定，提高模具的壽命。兩次拔制能使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，成品率高，且減少模具磨損，增加模具使用壽命。利用本發(fā)明生產(chǎn)的異型管密排后焊接便形成熱交換器，焊接方便，焊接成本較低， 且使用中能耐沖擊，使用壽命長。這種異型管熱交換器的有效受熱面積比圓管熱交換器提高約一倍，熱交換效率大大提高，使廢熱鍋爐體積大大縮小，減少了制造的成本及使用的占地面積。


圖1為本發(fā)明的預(yù)拔模剖視示意圖。圖2為本發(fā)明的成品模剖視示意圖。圖中1.預(yù)拔模套、2.預(yù)拔模芯，3.預(yù)拔導(dǎo)入錐、4.預(yù)拔定徑帶、5.圓形凹槽、6. 成品模套、7.成品模芯，8.成品導(dǎo)入錐、9.成品定徑帶。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例詳細(xì)描述一下本發(fā)明的具體內(nèi)容。如圖1-圖2所示，一種異型管的冷拔方法 A、預(yù)處理，包括
一、打頭將初具Ω形的管坯割去一側(cè)頭部及該側(cè)兩翼端部的尖角，使管坯兩翼平緩過渡至管端，磨去毛刺；
二、退火打頭流程后增加的退火流程使坯料表面充分氧化，使附著在坯料表面的玻璃粉在酸洗流程中隨著退火產(chǎn)生的氧化皮而自然剝落。三、酸洗管坯退火后冷卻至室溫，下酸缸用159Γ20%的硫酸浸泡，浸泡溫度50-60度，浸泡時(shí)間40-50分鐘，浸泡完后吊出沖水，沖洗干凈后在清水缸浸泡10-15分鐘，然后下酸缸重復(fù)浸泡一次并沖洗干凈；
三、磷化將坯料浸泡在磷化液中，磷化溫度60-70度，磷化時(shí)間為25-30分鐘，吊起待坯料表面干后再重復(fù)一次，所述磷化液由下述組份的原料組成，其份數(shù)為重量份，其中氧化鋅0.015，硝酸0.018，磷酸0. 008，水1 ；
兩次磷化形成一層厚厚的磷化膜，磷化膜的主要由磷酸鋅的晶粒構(gòu)成，磷酸鋅薄膜具有多孔性，這樣就形成較為致密細(xì)微的網(wǎng)狀組織，就能吸附更多的皂化液，改善了潤滑條件，拔制時(shí)的摩擦系數(shù)就大大的降低，提高了模具的壽命。四、皂化將磷化后的坯料浸泡在皂化液中，皂化溫度40-50度，皂化時(shí)間為20-30 分鐘，所述皂化液由下述組份的原料組成，其份數(shù)為重量份，其中肥皂0. 07-0. 1，石灰 0. 07-0. 1，水 1 ；
B、一次拔制采用預(yù)拔模，包括預(yù)拔模套1和嵌套在預(yù)拔模套1內(nèi)的硬質(zhì)合金預(yù)拔模芯2，預(yù)拔模芯2的模腔設(shè)置有預(yù)拔導(dǎo)入錐3和預(yù)拔定徑帶4，所述預(yù)拔導(dǎo)入錐3的導(dǎo)入角為14° -17°，所述的預(yù)拔定徑帶4長度為14 mm _16mm，預(yù)拔定徑帶4的直徑控制在成品直徑+8mm—成品直徑+12mm。預(yù)拔模芯2的兩個(gè)端面分別設(shè)置有圓形凹槽5。開始拔制的時(shí)候，拔制速度為每分鐘3-5米，然后逐漸提高拔制速度，但不能超過每分鐘8米；
C、退火；
D、重復(fù)預(yù)處理中的酸洗、磷化、皂化工序；
E、二次拔制采用成品模，包括成品模套6和嵌套在成品模套6內(nèi)的硬質(zhì)合金成品模芯7，成品模芯7的模腔設(shè)置有成品導(dǎo)入錐8和成品定徑帶9，成品定徑帶9直徑為成品直徑，所述成品導(dǎo)入錐8的導(dǎo)入角為14° -17°，所述的成品定徑帶9長度為14 mm -16mm。 成品模芯7的兩個(gè)端面分別設(shè)置有圓形凹槽5。開始拔制的時(shí)候，拔制速度為每分鐘3-5米，待管材拔出1米后即可逐漸提高拔制速度，但不能超過每分鐘8米；
F、正火正火處理抗拉強(qiáng)度要求達(dá)到410-550Mpa；
G、矯直；
矯直完的后檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品即可作為成品使用。坯料在拉拔過程中的塑性變形主要是在模具的導(dǎo)入部分完成的，增大了導(dǎo)入角使坯料與模具的接觸面積減少，減少了拉拔的阻力。模具的定徑帶起穩(wěn)定尺寸的作用，定徑帶的增長使得拉拔后尺寸穩(wěn)定，提高模具的壽命。兩次拔制能使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，成品率高，且減少模具磨損，增加模具使用壽命。采用該異型管密排后焊接便形成熱交換器，焊接方便，焊接成本較低，且使用中能耐沖擊，使用壽命長。這種異型管熱交換器的有效受熱面積比圓管熱交換器提高約一倍，熱交換效率大大提高，使廢熱鍋爐體積大大縮小，減少了制造的成本及使用的占地面積。
權(quán)利要求
1.一種異型管的冷拔方法，其特征是A、預(yù)處理，包括一、打頭將初具Ω形的管坯割去一側(cè)頭部及該側(cè)兩翼端部的尖角，使管坯兩翼平緩過渡至管端，磨去毛刺；二、酸洗管坯退火后冷卻至室溫，下酸缸用159Γ20%的硫酸浸泡，浸泡溫度50-60度， 浸泡時(shí)間40-50分鐘，浸泡完后吊出沖水，沖洗干凈后在清水缸浸泡10-15分鐘，然后下酸缸重復(fù)浸泡一次并沖洗干凈；三、磷化將坯料浸泡在磷化液中，磷化溫度60-70度，磷化時(shí)間為25-30分鐘，吊起待坯料表面干后再重復(fù)一次，所述磷化液由下述組份的原料組成，其份數(shù)為重量份，其中氧化鋅0.015，硝酸0.018，磷酸0. 008，水1 ；四、皂化將磷化后的坯料浸泡在皂化液中，皂化溫度40-50度，皂化時(shí)間為20-30分鐘，B、一次拔制采用預(yù)拔模，開始拔制的時(shí)候，拔制速度為每分鐘3-5米，然后逐漸提高拔制速度，但不能超過每分鐘8米；C、退火；D、重復(fù)預(yù)處理中的酸洗、磷化、皂化工序；Ε、二次拔制采用成品模，開始拔制的時(shí)候，拔制速度為每分鐘3-5米，待管材拔出1米后即可逐漸提高拔制速度，但不能超過每分鐘8米；F、正火正火處理抗拉強(qiáng)度要求達(dá)到410-550Mpa；G、矯直。
2.如權(quán)利要求1所述的異型管的冷拔方法，其特征是所述皂化液由下述組份的原料組成，其份數(shù)為重量份，其中肥皂0. 07-0. 1，石灰0. 07-0. 1，水1。
3.如權(quán)利要求1所述的異型管的冷拔方法，其特征是所述的預(yù)處理工藝中，在打頭流程后增加退火流程。
4.一種采用冷拔工藝生產(chǎn)異型管的預(yù)拔模，包括預(yù)拔模套和嵌套在預(yù)拔模套內(nèi)的硬質(zhì)合金預(yù)拔模芯，預(yù)拔模芯的模腔設(shè)置有預(yù)拔導(dǎo)入錐和預(yù)拔定徑帶，其特征在于所述預(yù)拔導(dǎo)入錐的導(dǎo)入角為14° -17°，所述的預(yù)拔定徑帶長度為14 mm _16mm，預(yù)拔定徑帶的直徑為成品直徑+8mnTl2mm。
5.如權(quán)利要求4所述的一種采用冷拔工藝生產(chǎn)異型管的預(yù)拔模，其特征在于所述的預(yù)拔模芯的兩個(gè)端面分別設(shè)置有圓形凹槽。
6.一種采用冷拔工藝生產(chǎn)異型管的成品模，包括成品模套和嵌套在成品模套內(nèi)的硬質(zhì)合金成品模芯，成品模芯的模腔設(shè)置有成品導(dǎo)入錐和成品定徑帶，成品定徑帶直徑為成品直徑，其特征在于所述成品導(dǎo)入錐的導(dǎo)入角為14° -17°，所述的成品定徑帶長度為14 mm -16mm0
7.如權(quán)利要求6所述的一種采用冷拔工藝生產(chǎn)異型管的成品模，其特征在于所述的成品模芯的兩個(gè)端面分別設(shè)置有圓形凹槽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種異型管的冷拔方法及模具，利用本發(fā)明生產(chǎn)的Ω形的異型管密排后焊接便形成用于廢熱鍋爐的熱交換器，焊接方便，焊接成本較低，且使用中能耐沖擊，使用壽命長。這種Ω形的異型管熱交換器的有效受熱面積比圓管熱交換器提高約一倍，熱交換效率大大提高，使廢熱鍋爐體積大大縮小，減少了制造的成本及使用的占地面積。
文檔編號(hào)B23P15/00GK102189379SQ20111009195
公開日2011年9月21日 申請日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者程錫銘 申請人:張家港保稅區(qū)恒隆鋼管有限公司