孔型形状
孔型形状是影响冷拔无缝钢管壁厚不均的重要因素。而影响孔型形状的主要因素包括拔模的孔型曲线、芯棒形状以及拔模和芯棒的不均匀磨损等。当前,常用的拔模有锥形拔模和弧形拔模,使用的芯棒包括柱形芯棒和锥形芯棒。对拔制工具的要求是:
1、工具表面有足够的硬度(表面硬度HRC 58~62)和耐磨性,特别是在冷变形摩擦生热时仍能保持较高的硬度;
2、工具尺寸精度高,形状合理;
3、工具表面光洁无损。
目前拔模材质普遍采用硬质合金((YG8, YG18等)和中碳钢。表7-1、表7-2所列分别为现场使用的锥形拔模和弧形拔模的尺寸和锥角。
生产实践表明,无芯棒拔管时,在相同的减径量条件下,锥形拔模的锥角越小,拔后钢管的壁厚不均程度越大,如图7-9所示。
从图7-9可以看出,无芯棒拔管时,在相同的减径量条件下,拔模锥角为1°时拔后钢管的壁厚精度比拔模锥角为26°时拔后钢管的壁厚精度要低一些。
另外,采用锥形芯棒拔管时,如果锥形芯棒的位置过分靠前或过分靠后,会使拔后钢管的管壁变薄或变厚。若拔模和芯棒加工成了椭圆,或拔模定径带及芯棒发生了不均匀的磨损,在这种不圆的孔型中拔制的钢管,其壁厚产生偏差是不难想象的。
为了减小因孔型形状不正确而导致所拔钢管的壁厚不均,首先,应保证孔型的加工精度,加强对工模具的检查,提高工模具的硬度、耐磨性、强度和韧性,当拔模或芯棒出现比较严重的不均匀磨损时.应及时将其更换掉;其次,应选择适当的拔模曲线和芯棒形状并做到合理配置。
润滑质量
润滑质量对拔后钢管壁厚不均的影响主要表现在摩擦力的变化上,继而影响金属的不均匀变形。当管坯表面的润滑条件存在差异,或管坯表面局部的氧化铁皮未清理干净时,该处的摩擦力就会比其他地方的摩擦力大一些。受摩擦力的影响,金属的轴向延伸变形就要困难一些,其结果是拔后钢管可能会发生弯曲变形并产生壁厚不均。保证管坯的酸洗质量,去除其表面氧化铁皮,提高润滑质量也是提高冷拔无缝钢管壁厚精度的有效方法。