简要介绍了现有冷拔机冷拔内螺纹管时的缺陷，重点介绍了在内螺纹不锈钢管冷拔机上提供一种新型的芯棒夹持装置的内螺纹传动系统，可使不锈钢管的内螺纹成型完善，提高内螺纹管的成材率，并且使内模、芯棒的使用寿命大幅度延长。

内螺纹管是一种内表面有螺旋槽的管材，它可以在锅炉设备运行中有效降低管壁的温度，提高传热效率，是目前高压锅炉管广泛使用的一种管材以及作为空调器的水冷壁管或冷凝管，且需求量逐年增加。

在采用冷拔内螺纹管成型过程中，管料不仅有直径和壁厚的变化，而且还有内螺纹的生成，因此变形区内金属的流动十分复杂。合理的设计拉拔模具和工艺参数，需要掌握拔管变形区内金属的流动规律，理想的芯棒螺纹沟槽设计，应该使其满足拉拔管材时金属的流动规律。但是，对拔管成型过程的分析，在理论上属于弹塑性大变形问题，并且伴随有材料非线性，而且会因为接触状态变化带来接触非线性，使得进行理论分析十分困难。

拉拔小管径内螺纹管时往往达不到需要的螺旋角，特别是在管头和管尾距离合格管差距很大，这样就降低了成材率，使之在同行业的竞争中失去优势。螺旋升角越大越有利，螺旋升角越大，越有利于钢管内蒸汽的紊流作用，传热效率越高。但随着螺旋升角的增大，拔制力相应增大，可能使芯棒拉断，并且更换芯棒的次数增加。图1所示为现有的芯棒夹持装置。本文将介绍内螺纹不锈钢管冷拔机芯棒夹持装置的改进情况。

1拔制原理

带芯棒冷拔是内螺纹管生产最常用的方法之一，拔制过程中，由于内模上存在螺纹沟槽，沟槽的前沿侧边将承受与之接触的管料内壁凸肋前沿侧边的挤压，在沟槽受力侧的法向上产生挤压力，此力的切向分布力将驱动内模和连接杆旋转，如图2所示。只有当内模螺纹沟槽的螺纹升角大于一定数值时，沟槽受力侧边所受的切向分力才足以克服内模和连接杆所受的旋转阻力而使其发生旋转，形成管内壁螺纹形状，如图3所示。

2改进措施

在内螺纹不锈钢管冷拔机上提供一种新型的芯棒夹持装置的内螺纹传动系统（图4），可使不锈钢管的内螺纹成型完善，提高内螺纹管的成材率，并且使内模、芯棒的使用寿命大幅度延长。新型芯棒夹持器主要由旋转轴、球轴承、联轴器、轴套和电机等组成。在旋转轴末端加一个液压电机，使原来被动转动的旋转轴产生主动旋转的力，使芯棒带动内模受到电机作用进行旋转，旋转方向与内模芯棒旋转方向相同。

在拉拔过程中管料产生的凸筋形状可发生畸变，造成产量损失，施加主动扭矩的方法减小畸变。这是因为在拉拔的过程中，如果使内模凹槽侧壁（有挤压作用的一侧）有远离该侧凸筋侧壁的趋势，则切向相对滑动量将有所减小。造成内螺旋凸筋形状畸变的原因是芯棒转动的阻力矩过大，而阻力矩主要来自内模和管料的接触摩擦阻力。

所以为了生产出合格的内螺纹管，提高成材率，对拉拔芯棒夹持装置作了改进，如图5所示，可以使拉拔后的螺纹管管内螺纹凸筋更易形成，其畸变减小，主动旋转的芯棒倒锥角形成增大，使管材塑韧性强度增强：并且使内模、芯棒的被动扭转力减小，内模、芯棒的使用寿命延长。

3生产实践确定的工艺参数

此种新型打头机投入生产线使用后，通过不断试验和改进，最终确立了其合理的工艺参数范围。

（1）锻打频次。该打头机的锻打频率可以达到560次/min。

（2）轴向进给速度。轴向进给速度直接影响管件的径向压下量，速度过小，生产效率低；速度过大，容易造成变形不均匀，表面质量不好。热锻时取2~-3m/min，冷锻时取0.06~0.20m/min。提高轴向进给速度，则相应提高锻件转速。

（3）夹头转速。径向锻造时，不锈钢管件随着夹头旋转。管件转速即夹头转速。锤头每打击一次，管件转过一个角度。既可以控制管件做周期性摆动，也可以控制其做周期性旋转，这样可以保证模具间隙部分的管件也能得到锻打。转速越高，管件外表面越光滑；转速过高，锻打过程中可能将管件扭弯。试验证明，一般将转速控制在每分钟几十转，即可保证管件表面光滑又不致于将管件扭弯。

（4）锻造温度。由于锤击频率高，锤头和管件接触时间短，所以锤头带走的热量损失少，而打头过程中由于热效应会使不锈钢管件升温。实践证明，锻造后管件的温度会稍有升高，在制定锻造工艺时，可适当降低锻造的初始温度。

4结语

开发的新型打头机，利用径向锻造的原理设计而成。经过生产实践，证明这种新型打头机能够很好地应用于冷拔钢管打头上；打出的钢管头部圆整，能够顺利通过拔模，并满足拉拔要求；打头速度快，效率高。因此，此种新型打头机在今后的冷拔管生产中必将得到大力推广应用。