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簡要介紹了現有冷拔機冷拔內螺紋管時的缺陷，重點介紹了在內螺紋不銹鋼管冷拔機上提供一種新型的芯棒夾持裝置的內螺紋傳動系統，可使不銹鋼管的內螺紋成型完善，提高內螺紋管的成材率，并且使內模、芯棒的使用壽命大幅度延長。

內螺紋管是一種內表面有螺旋槽的管材，它可以在鍋爐設備運行中有效降低管壁的溫度，提高傳熱效率，是目前高壓鍋爐管廣泛使用的一種管材以及作為空調器的水冷壁管或冷凝管，且需求量逐年增加。

在采用冷拔內螺紋管成型過程中，管料不僅有直徑和壁厚的變化，而且還有內螺紋的生成，因此變形區內金屬的流動十分復雜。合理的設計拉拔模具和工藝參數，需要掌握拔管變形區內金屬的流動規律，理想的芯棒螺紋溝槽設計，應該使其滿足拉拔管材時金屬的流動規律。但是，對拔管成型過程的分析，在理論上屬于彈塑性大變形問題，并且伴隨有材料非線性，而且會因為接觸狀態變化帶來接觸非線性，使得進行理論分析十分困難。

拉拔小管徑內螺紋管時往往達不到需要的螺旋角，特別是在管頭和管尾距離合格管差距很大，這樣就降低了成材率，使之在同行業的競爭中失去優勢。螺旋升角越大越有利，螺旋升角越大，越有利于鋼管內蒸汽的紊流作用，傳熱效率越高。但隨著螺旋升角的增大，拔制力相應增大，可能使芯棒拉斷，并且更換芯棒的次數增加。圖1所示為現有的芯棒夾持裝置。本文將介紹內螺紋不銹鋼管冷拔機芯棒夾持裝置的改進情況。

1拔制原理

帶芯棒冷拔是內螺紋管生產最常用的方法之一，拔制過程中，由于內模上存在螺紋溝槽，溝槽的前沿側邊將承受與之接觸的管料內壁凸肋前沿側邊的擠壓，在溝槽受力側的法向上產生擠壓力，此力的切向分布力將驅動內模和連接桿旋轉，如圖2所示。只有當內模螺紋溝槽的螺紋升角大于一定數值時，溝槽受力側邊所受的切向分力才足以克服內模和連接桿所受的旋轉阻力而使其發生旋轉，形成管內壁螺紋形狀，如圖3所示。

2改進措施

在內螺紋不銹鋼管冷拔機上提供一種新型的芯棒夾持裝置的內螺紋傳動系統（圖4），可使不銹鋼管的內螺紋成型完善，提高內螺紋管的成材率，并且使內模、芯棒的使用壽命大幅度延長。新型芯棒夾持器主要由旋轉軸、球軸承、聯軸器、軸套和電機等組成。在旋轉軸末端加一個液壓電機，使原來被動轉動的旋轉軸產生主動旋轉的力，使芯棒帶動內模受到電機作用進行旋轉，旋轉方向與內模芯棒旋轉方向相同。

在拉拔過程中管料產生的凸筋形狀可發生畸變，造成產量損失，施加主動扭矩的方法減小畸變。這是因為在拉拔的過程中，如果使內模凹槽側壁（有擠壓作用的一側）有遠離該側凸筋側壁的趨勢，則切向相對滑動量將有所減小。造成內螺旋凸筋形狀畸變的原因是芯棒轉動的阻力矩過大，而阻力矩主要來自內模和管料的接觸摩擦阻力。

所以為了生產出合格的內螺紋管，提高成材率，對拉拔芯棒夾持裝置作了改進，如圖5所示，可以使拉拔后的螺紋管管內螺紋凸筋更易形成，其畸變減小，主動旋轉的芯棒倒錐角形成增大，使管材塑韌性強度增強：并且使內模、芯棒的被動扭轉力減小，內模、芯棒的使用壽命延長。

3生產實踐確定的工藝參數

此種新型打頭機投入生產線使用后，通過不斷試驗和改進，最終確立了其合理的工藝參數范圍。

（1）鍛打頻次。該打頭機的鍛打頻率可以達到560次/min。

（2）軸向進給速度。軸向進給速度直接影響管件的徑向壓下量，速度過小，生產效率低；速度過大，容易造成變形不均勻，表面質量不好。熱鍛時取2~-3m/min，冷鍛時取0.06~0.20m/min。提高軸向進給速度，則相應提高鍛件轉速。

（3）夾頭轉速。徑向鍛造時，不銹鋼管件隨著夾頭旋轉。管件轉速即夾頭轉速。錘頭每打擊一次，管件轉過一個角度。既可以控制管件做周期性擺動，也可以控制其做周期性旋轉，這樣可以保證模具間隙部分的管件也能得到鍛打。轉速越高，管件外表面越光滑；轉速過高，鍛打過程中可能將管件扭彎。試驗證明，一般將轉速控制在每分鐘幾十轉，即可保證管件表面光滑又不致于將管件扭彎。

（4）鍛造溫度。由于錘擊頻率高，錘頭和管件接觸時間短，所以錘頭帶走的熱量損失少，而打頭過程中由于熱效應會使不銹鋼管件升溫。實踐證明，鍛造后管件的溫度會稍有升高，在制定鍛造工藝時，可適當降低鍛造的初始溫度。

4結語

開發的新型打頭機，利用徑向鍛造的原理設計而成。經過生產實踐，證明這種新型打頭機能夠很好地應用于冷拔鋼管打頭上；打出的鋼管頭部圓整，能夠順利通過拔模，并滿足拉拔要求；打頭速度快，效率高。因此，此種新型打頭機在今后的冷拔管生產中必將得到大力推廣應用。