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不锈钢异型管的成形方法

作者:wzbxgg 来源: 日期:2018/8/10 14:04:54 人气:138

将圆管轧制成为不锈钢异型管的工艺优点在于:产品的焊缝质量好,可以按照设计要求任意调整焊缝位置;产品尺寸精度较高;角部弧长缩短,且有略微增厚;生产不锈钢异型管产品时模具投入小,换辊灵活:不受焊管或无缝管的限制,同样可以加工无缝产品。而缺点也同样明显:首先要生产圆管为原材料,生产工序较多,生产成本较高;生产多品种产品时模具更换频繁:圆角部分大多是空弯,圆角大小不易控制;设备运行速度较低,生产效率相对较低。

    冷弯成形不锈钢异型管的主要难点在于模具设计上,不同的加工方式有着不同的模具设计思路。断面中性线周长不变规律是冷弯成形过程中进行变形分析、原料选择、轧辊设计、成品质量控制的计算基础。钢管的冷弯成形实质上是控制和改变相关部分曲率,达到设计曲率要求的过程。这一过程必然伴随着截面内外层面拉伸或压缩形变的发生。外层曲率增大受到拉伸,内层曲率减小受到压缩。内外层材料中必然有一个层面的径向应力为零,这个径向应力为零的层面就是截面的中性层,周长不发生变化。冷弯试验证明,随材料弯曲变形的进行中性层面将向曲面圆心方向偏移,其偏移量e值可按照如公式1.1所示的理论公式计算:

    冷弯变形时,圆管外表面受到轧辊的压力而产生截面变形,在变形的过程中圆管的外周长会产生一定量的缩减,我们通常把母管的外周长与成品管的外周长作为设计的基础和依据。任何不锈钢异型管的截面我们都可以把它转化为直线与圆弧所组成的实体。圆管变为不锈钢异型管的过程中,不锈钢异型管每一段实体都与圆管相应部分保持线形拓扑投影关系,圆管上不同长度的圆弧实体变形为相应的不锈钢异型管截面实体。圆管变形为不锈钢异型管的过程中,各段实体圆弧的圆心角不断发生变化,用圆心角变化量的百分比来计算各道次变形大小。根据计算结果可以画出各道次截面形状,将其按照几何中心重叠,即可得到不锈钢异型管的变形花,如图1.4所示。绘制出的变形花可以作为确定轧辊孔型的基础,在变形花的基础上绘制轧辊。

    设计轧辊首先要确定水平辊与侧立辊如何分配。因为水平辊作为驱动辊提供动力,一般习惯将变形量大的截面部分用水平辊变形。确定变形花之后可以根据设备参数绘制轧辊,如图1.5所示。需要注意的是,确定轧辊辊径尽量使前后轧辊有效辊径相一致,避免产生严重的推拉现象,增大设备载荷。同时,轧辊越小耐磨性能越差,轧辊越大重量增加,模具成本越高,轧辊辊径根据实际需要确定。为减小加工过程对轧辊的损耗以及设备载荷等因素,应选用成形性能好的圆管进行二次加工。

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