專利名稱：一種小孔徑不銹鋼無縫管用ld鋼冷軋頂頭的制備方法
技術領域：
本發明涉及冶金、機械行業生產無縫鋼管的專用冷軋頂頭生產領域，具體涉及一種小孔徑不銹鋼無縫管 用冷軋頂頭的制備方法。
背景技術：
無縫鋼管是常見的冶金金屬制品，小孔徑合金無縫管是無縫鋼管中的高端產品，孔徑(鋼管內孔直徑)一般小于20mm，應用于特殊領域，技術含量與生產難度較高。無縫鋼管生產中，冷變形加工是主要的生產工序；冷軋生產是廣泛采用的冷變形加工生產方式。兩輥周期式冷軋管機是目前常用的無縫鋼管冷軋設備，頂頭是主要的軋制變形工具，采用頂頭與孔型的組合形成的由大至小無數個包容圓，實現對無縫鋼管的冷變形(金屬擠壓)加工；其中頂頭是一帶曲線的圓錐形細長金屬棒，材質通常選用工具鋼或模具鋼，安裝在芯棒上，用于無縫鋼管內壁(內孔形狀)金屬變形加工；孔型與頂頭均經過熱處理淬火，共同組成了無縫鋼管冷軋生產的變形工具，相互匹配，缺一不可。頂頭按照使用功能通常分為連接段、過渡段、變形段、定徑段、精整段；連接段表面加工細牙三角螺紋，用于將頂頭連接并固定在芯棒上；過渡段呈倒圓錐形，用于連接段與變形段的均勻平滑過渡；變形段是由若干個(通常20個以上、最多40個)由大至小不同直徑的點所構成的連續性曲線，長度較長，通常為頂頭全長的2/3，用于管坯的金屬均勻變形；定徑段是由兩個由大至小不同直徑的點所構成的連續性曲線，長度短于變形段，通常為頂頭全長的1/6，用于鋼管內壁的準確變形，確定壁厚，與孔型的定徑段一起確保鋼管的外徑符合技術要求；精整段處于頂頭末端，是由兩個由大至小不同直徑的點所構成的連續性曲線，用于定徑后管坯的圓度保證，精整段芯部通常加工螺紋孔，用于安裝引棒。根據不同的軋制規格，頂頭有相應的加工尺寸與精度要求；由于頂頭的工作性質決定了其表面曲線必須達到連續性、均勻性、光滑性，無凹凸坑洼，故通常采用磨削加工作為頂頭的精加工方式。頂頭的結構示意圖見

圖1，現有的新13號頂頭的曲線數據表見表I..表I新13號頂頭曲線數據表
權利要求
1.一種小孔徑不銹鋼無縫管用LD鋼冷軋頂頭的制備方法，包括落料、預先熱處理、車床粗加工、精細加工、熱處理和精密加工，其特征在于該方法主要步驟如下 (1)在所述車床粗加工中，將車床與仿形加工機構加工頂頭基本成型；在仿形加工機構模板處，安裝曲線頂頭作為模板，并與頂頭毛坯校正車刀的起始位置，粗車頂頭外形； (2)精細加工粗加工之后的頂頭經半精車、熱處理和矯直后，分別經粗磨和精磨；所述粗磨是采用直進法分段粗磨外形，進刀量O. 05 O. IOmm,外圓錐表面均放余量O. 20-0. 30mm，每段需光滑過度連接；所述精磨是將粗磨后的頂頭垂直懸掛放置消除加工應力，進刀量為O. 01 O. 03mm； (3)精密加工分為超磨和拋光兩步；所述超磨是將精磨后的頂頭垂直懸掛放置消除加工應力，超磨至尺寸要求，進刀量O. 005 O. Olmm ;所述拋光是將頂頭外圓連續曲面拋光。
2.根據權利要求I所述的小孔徑不銹鋼無縫管用LD鋼冷軋頂頭的制備方法，其特征在于所述仿形加工機構為配重仿形加工機構，所述配重仿形加工機構主要由定位支承機構、仿形配重機構、滾輪旋轉機構、仿形模板元件組成，所述定位支承機構用于將仿形模板固定在車床床身導軌上，所述仿形配重機構安裝在車床中拖板端面。
3.根據權利要求I或2所述的小孔徑不銹鋼無縫管用LD鋼冷軋頂頭的制備方法，其特征在于在所述車床的中拖板上安裝有砂輪機構。
4.根據權利要求I所述的小孔徑不銹鋼無縫管用LD鋼冷軋頂頭的制備方法，其特征在于在所述車床粗加工中，控制均放余量3. 5-4. 5mm，表面粗糙度為Ral2. 5。
5.根據權利要求I所述的小孔徑不銹鋼無縫管用LD鋼冷軋頂頭的制備方法，其特征在于步驟(2)所述半精車工序中，進刀量不大于2mm，均放余量I. 0-1. 2mm，表面粗糙度為Ra3. 2。
6.根據權利要求I所述的小孔徑不銹鋼無縫管用LD鋼冷軋頂頭的制備方法，其特征在于所述預先熱處理的加熱溫度是840-860°C .
7.根據權利要求I所述的小孔徑不銹鋼無縫管用LD鋼冷軋頂頭的制備方法，其特征在于所述熱處理工藝包括一次淬火，三次高溫回火。
8.根據權利要求7所述的小孔徑不銹鋼無縫管用LD鋼冷軋頂頭的制備方法，其特征在于所述熱處理的淬火工藝為在540-560°C、840-860°C溫度段兩次預熱，兩次預熱保溫時間皆為10-15分鐘，1100 1150°C保溫10-15分鐘后油冷或空冷，HRC62 64 ;所述回火工藝為在530 570°C保溫50-70分鐘，HRC59 62。
9.根據權利要求7所述的小孔徑不銹鋼無縫管用LD鋼冷軋頂頭的制備方法，其特征在于所述熱處理工藝包括一次端部局部退火。
10.根據權利要求9所述的小孔徑不銹鋼無縫管用LD鋼冷軋頂頭的制備方法，其特征在于所述退火工藝為在27-33分鐘內加熱至835-850°C，然后在835_850°C下保溫27-33分鐘，在11-13小時降溫到530 570°C，隨后空冷至室溫。
全文摘要
本發明提供了一種小孔徑不銹鋼無縫管用LD鋼冷軋頂頭的制備方法，包括落料、預先熱處理、車床粗加工、精細加工、熱處理和精密加工，通過對車床粗加工的工藝、精細加工中的粗磨步驟中的進刀量和外圓錐表面均放余量參數、精磨步驟中的進刀量參數進行改進，以及對精密加工中的超磨步驟中的工藝參數進行改進，得到了一種工藝合理、簡便易行的小孔徑不銹鋼無縫管用LD鋼冷軋頂頭的制備方法。
文檔編號C21D9/00GK102950424SQ20111024914
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月26日 優先權日2011年8月26日
發明者柏永超, 陳濤 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司