一种防钢管穿孔起皱折的穿孔顶杆的制作方法

本实用新型涉及制作无缝钢管的辅助工具，尤其涉及无缝钢管穿孔顶杆。

背景技术：
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在无缝钢管生产中，穿孔顶杆起到很重要的作用，现有穿孔顶杆包括顶头、顶杆本体和冷却水管，顶杆本体为一个空心圆柱杆，在顶杆本体的一端外圆面设置有连接内螺纹，顶头通过顶头连接段的外螺纹与顶杆本体的连接内螺纹紧密旋接，顶头的最大直径等于杆体的外圆直径，冷却水管套装在顶杆本体的内圆内。顶头是无缝钢管生产中的关键工具。顶头质量的好坏,使用寿命的长短,直接影响钢管生产的产量、质量和企业的经济效益。顶头在穿制无缝钢管过程中，将实心管坯制成空心毛管，金属的变形主要在顶头上进行。穿孔顶头的工况条件相当恶劣，不仅要承受强大的轴向压力，还要克服与内壁之间产生的强大变形磨擦力。由于直径和壁厚较小的顶杆经常由于刚性不够，在穿孔过程中震动较大，增大毛管的内螺旋及壁厚偏心度，为提高穿扎过程顶杆刚性和稳定性，厂家会采用直径和壁厚较厚的顶杆，这样穿孔顶头是在低周疲劳条件下工作的，需要克服与钢管内壁之间产生的强大的摩擦力，而且需要穿孔的实心管坯的温度相当高，长时间在如此高温和巨大的摩擦力下工作，顶头很容易磨损，顶头磨损后顶头的最大外圆直径小于顶杆杆体的外圆直径，顶杆顶端会碰毛管内壁，形成钢管内折叠缺陷，为保证产品的质量，要多次对顶头进行检测或更换，如此不仅降低了企业的生产效率，又提升了企业的生产成本，同时还导致现有一次成型无缝钢管的成型率不高，管体内壁不光滑。

为解决顶头磨损问题，本申请人在ZL20152132223中公开了一种强化冷却型无缝钢管穿孔顶杆，其使用性能比同类产品优越，在同等环境温度条件下，该顶杆的稳定性好，提升顶头穿轧过程的冷却效果，可以有效的提升顶头使用寿命，有利于穿孔质量改善。但是，顶头在长时间的使用过程中还是会磨损，顶头磨损后若未及时发现进行更换，还是会造成上述钢管内折叠的问题。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是提供一种防钢管穿孔起皱折的穿孔顶杆，即使在顶头磨损后，由它加工出的钢管内孔也不会产生内孔起皱折，能延长穿孔顶杆的使用寿命，杜绝现有技术中因为顶头磨损后导致钢管内孔起皱折的缺陷，该顶杆的穿孔稳定性好，有利于穿孔质量的改善。

本实用新型采取的技术方案如下：

一种防钢管穿孔起皱折的穿孔顶杆，包括顶杆本体、连接在顶杆本体端部的顶头和套装在顶杆本体内的冷却水管，在顶头的椭锥形内腔壁上设置有强化散热槽，冷却水管的一端旋接在顶头内，冷却水管的另一端通过限位固定圈密封固定安装在顶杆本体的尾部内圆中，限位固定圈卡装在顶杆本体与冷却水管之间的间隙内，顶杆本体与冷却水管之间形成一个回水空腔，冷却水管的中心轴线与顶杆本体的中心轴线重合，在顶头的连接段的轴向开有回水孔，顶头的内腔与回水空腔通过回水孔相通连，在限位固定圈的轴向开有出水孔，回水空腔通过出水孔与外界相通连，冷却水管一端与顶头的内腔相通连，冷却水管的另一端与外部水源相通连，其特征是：所述顶杆本体依次由导入锥面段、二次整形段和杆体段组成，在导入锥面段的外露端面上设有连接螺孔，导入锥面段的导入端直径小于导出端直径，二次整形段的外径与顶头的最大外径相同，杆体段外径小于二次整形段的外径，导入锥面段、二次整形段和连接螺孔同轴设计。

进一步，在导入锥面段上间隔地设有冷却槽和扩展凸环。

进一步，导入锥面段的导入端直径比导出端直径小1～4毫米。

更进一步，导入锥面段的导入端直径比导出端直径小2～3毫米。

进一步，所述冷却槽的截面形状为圆弧形或V形。

更进一步，所述冷却槽的截面形状为圆弧形。

进一步，所述强化散热槽为弧形槽或V形槽。

进一步，在顶头的连接段的轴向端面上沿周向等份地设有至少三个回水孔。

进一步，在限位固定圈的轴向端面上沿周向等份地设有至少三个出水孔。

进一步，顶头的最小壁厚大于等于8毫米。

由于改进顶杆本体的结构，将顶杆本体设计成由导入锥面段、二次整形段和杆体段组成的结构，在导入锥面段的外露端面上设有连接螺孔，在导入锥面段上设有冷却槽和渐增弧面扩展凸环，二次整形段的外径与顶头的最大外径相同，杆体段外径小于二次整形段的外径，连接螺孔用于安装顶头，导入锥面段、二次整形段和连接螺孔同轴设计，这样顶头安装在导入锥面段前端，顶头即使磨损未更换，顶杆本体的导入锥面段和二次整形段即起到顶头作用，避免因顶杆顶端直径大于顶头直径造成的钢管内折叠问题，延长顶杆的使用寿命，改善了穿孔质量，节约生产成本。在锥角的外锥面设置有若干凹槽，可以减少锥角外锥面与钢管内孔表面的摩擦，减少摩擦阻力，便于顶杆的顺利顶入。通过在顶头的椭锥形内腔壁周向或径向设置强化散热槽，在顶头的连接段的轴向开有回水孔，在限位固定圈的轴向开有出水孔，顶头的内腔与回水空腔通过回水孔相通连，回水空腔通过出水孔与外界相通连。一是能使冷却水顺着强化散热槽流动，这样就使得冷却水的流动受到迟滞约束，同时增大了传热面积，流经穿孔顶杆内腔的冷却水可以更好的将顶头的热量带出，从而使得穿孔顶杆在一个相对低温的环境下进行，提高了顶头的耐磨损率，大大降低了企业的生产成本，二是使得冷却水在顶头的空腔内吸收热量后从回水孔流入回水空腔内，再通过出水孔流出，加快了冷却水在顶杆内的回流速度，因此，冷却水在顶头内受热时间长、回流快，能充分带出顶头内的热量。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为顶杆本体的结构示意图；

图中：1-顶杆本体；2-顶头；3-冷却水管；4-强化散热槽；5-限位固定圈；6-回水空腔；11-导入锥面段；12-二次整形段；13-杆体段；14-连接螺孔；15-冷却槽；16-扩展凸环；21-回水孔；51-出水孔。

具体实施方式：

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：一种防钢管穿孔起皱折的穿孔顶杆，如图1～图2所示，包括顶杆本体1、连接在顶杆本体端部的顶头2和套装在顶杆本体内的冷却水管3，所述顶杆本体1依次由导入锥面段11、二次整形段12和杆体段13组成，在导入锥面段11的外露端面上设有连接螺孔14，顶头2通过连接螺孔14固定连接在顶杆本体1的外露端面上，导入锥面段11的导入端直径比导出端直径小3毫米，二次整形段12的外径与顶头2的最大外径相同，杆体段13外径小于二次整形段12的外径，导入锥面段11、二次整形段12和连接螺孔14同轴设计，在导入锥面段11上间隔地设有截面形状为圆弧形的冷却槽15和扩展凸环16，在顶头2的椭锥形内腔壁周向等间距设置有弧形强化散热槽4，顶头2的最小壁厚大于等于8毫米，冷却水管3的一端旋接在顶头2内，冷却水管3的另一端通过限位固定圈5密封固定安装在顶杆本体1的尾部内圆中，限位固定圈5卡装在顶杆本体1与冷却水管3之间的间隙内，顶杆本体1与冷却水管3之间形成一个回水空腔5，冷却水管3的中心轴线与顶杆本体1的中心轴线重合，在顶头2的连接段的轴向等间距开有四个回水孔4，顶头2的内腔与回水空腔6通过回水孔4相通连，在限位固定圈5的轴向等间距开有四个出水孔51，回水空腔6通过出水孔51与外界相通连，冷却水管3一端与顶头2的内腔相通连，冷却水管3的另一端与外部水源相通连。

实施例2：与实施例1的不同之处在于，在顶头2的椭锥形内腔壁径向等间距设置有弧形强化散热槽4。

本实用新型所述的防钢管穿孔起皱折的穿孔顶杆实施方式不限于上例，还有很多等功能代换结构，只要采用本实用新型的技术思路的所有技术方案均属本实用新型的保护范围。