不鏽鋼彎頭的(de)生産工藝

不鏽鋼彎頭的(de)生産工藝

1概述

   當不鏽鋼管道在項目工程的(de)布置過程中需要改變方向或使用(yòng)點路徑設計要求時(shí)，就需要使用(yòng)不鏽鋼彎頭連接，其角度有45°、90°等。彎頭成形生産可(kě)采用(yòng)不同的(de)方法：繞動不鏽鋼彎管成形、推彎成形以及壓彎成形等。

2不鏽鋼彎頭生産工藝流程

不鏽鋼彎頭生産工藝流程如下(xià)：

來(lái)料管坯一檢驗一成形一清洗一調整一倒角一刻字一抛光(guāng)一清洗一烘幹一去毛刺一成品檢驗一包裝入庫

3繞動彎管成形

（1）  有芯彎管

有芯彎管是在彎管機上利用(yòng)芯棒使管料沿彎曲胎模繞動彎曲的(de)成形方法。有芯彎管的(de)工作原理(lǐ)如圖5-1所示，彎曲胎模4固定在彎管機主軸上并随主軸一起旋轉，不鏽鋼管坯6的(de)一端由夾持塊3壓緊在彎曲胎模上。在不鏽鋼管坯與彎曲胎模的(de)相切點附近，其彎曲外側裝有壓塊1，彎曲内側裝有防皺塊5，而管坯内部塞有芯棒2。當彎曲胎模轉動時(shí)，不鏽鋼管坯即繞彎曲胎模逐漸彎曲成型。不鏽鋼彎頭的(de)彎曲角度由擋塊（圖中未示出）控制，當彎曲胎模轉到不鏽鋼管件要求的(de)彎曲角度時(shí)，則碰到擋塊，使彎曲胎模停止轉動。下(xià)面将工模具的(de)主要零部件的(de)設計制造予以說明(míng)。

A芯棒

芯棒是有芯彎管裝置中的(de)重要零件，其作用(yòng)是從不鏽鋼管坯内部支撐管壁，防止不鏽鋼管件截面變形和(hé)管壁折皺。常見的(de)圓頭芯棒和(hé)多(duō)球芯棒結構形式如圖5-2所示。

圓頭式芯棒形狀簡單，制造方便。但由于芯棒與管壁接觸面積少，因此防截面變形的(de)效果較差，通(tōng)常用(yòng)于要求不高(gāo)的(de)不鏽鋼管件彎曲。芯棒常用(yòng)3Cr2W8V材料制造，熱(rè)處理(lǐ)硬度爲52 - 56HRC。

軟軸式多(duō)球芯棒是用(yòng)一根軟軸把多(duō)個(gè)碗狀球體串接而成，可(kě)實現空間任意方向的(de)擺動，适用(yòng)于薄壁管的(de)單一、多(duō)次和(hé)空間彎曲成形的(de)不鏽鋼管件。

采用(yòng)多(duō)球芯棒彎管，在彎曲後借油缸抽出芯棒過程中，還(hái)可(kě)對(duì)管件矯圓。多(duō)球芯棒的(de)主要缺點是制造麻煩，芯棒材料及熱(rè)處理(lǐ)要求與單球芯棒相同。

在有芯棒彎管中，芯棒的(de)形狀、尺寸及工作位置，對(duì)不鏽鋼彎管質量有較大(dà)影(yǐng)響。圓頭式芯棒的(de)尺寸及進入管内的(de)工作位置如圖5—3所示。

爲使芯棒順利插入不鏽鋼管坯内，芯棒直徑d (mm) -般應比管坯内徑小0.5 -1.5mm左右，即

d=D1 - (0.5 -1.5)

芯棒的(de)圓柱體長(cháng)度L爲：

L=  (3-5)d

當芯棒的(de)直徑d大(dà)時(shí)，系數取小值，反之取大(dà)值。

芯棒的(de)工作位置應比彎曲中心線不多(duō)一段距離e。一般說來(lái)，e的(de)大(dà)小應根據不鏽鋼管坯直徑、彎曲半徑和(hé)管坯内徑與芯棒之間的(de)間隙大(dà)小而定，然後再視生産實際情況進行适當調整。e值可(kě)按下(xià)式計算(suàn)：

 e=√2（R+D1/2）z一z2(5-1)

   式中D1——管坯内徑，nim；

R——中心層彎曲半徑，mm；

z——不鏽鋼管坯内壁與芯棒之間的(de)間隙，mm，z=D1-d0

現場(chǎng)常用(yòng)的(de)還(hái)有一種球頭棒，其使用(yòng)情況和(hé)制造難易度正好介于上述兩種芯棒之間。球頭芯棒的(de)零件圖示于圖5-4。

B  防皺塊

靠近切點又未進入彎曲變形區(qū)的(de)不鏽鋼管坯材料，其外表沒有深受彎曲胎模型槽的(de)支撐，即使采用(yòng)了(le)芯棒，不鏽鋼彎管時(shí)仍有可(kě)能在此處起皺，故應加裝如圖5-5所示的(de)防皺塊。防皺塊的(de)前端呈圓弧刃口形狀，插在彎曲胎模與管坯之間，前端應緊靠管壁和(hé)彎曲胎模的(de)相切處，效果優良地填補了(le)彎曲胎模與不鏽鋼管坯彎曲内側之間的(de)空隙，從而起到從外面支撐管壁、防止起皺的(de)作用(yòng)。

由于防皺塊上淺圓形凹槽與管坯外表面接觸，工作時(shí)産生滑動摩擦，故要求防皺塊的(de)工作表面應具有确定的(de)硬度和(hé)較低的(de)表面粗糙度。防皺塊一般用(yòng)工具鋼或鉻钼鋼制造，淬火後硬度達到50 - 55HRC。

C彎曲胎模

彎曲胎模是有芯彎管裝置中的(de)另一重要零件，其半徑取決于不鏽鋼彎管的(de)彎曲半徑。但考慮到冷(lěng)彎時(shí)彎管将産生确定的(de)回彈量，故設計的(de)彎曲胎模半徑應比需要的(de)不鏽鋼彎管彎曲半徑略小些，一般可(kě)按下(xià)列經驗數據确定，即

當R/D =3 -4時(shí)：R1=(0.96 -0.98)R

式中R1——彎曲胎模半徑，mm；

R——彎管中心層彎曲半徑，mm;

D——管坯外徑，mm。

當R/D較大(dà)時(shí)，取小值；當R/D較小時(shí)，取大(dà)值，最終靠試模時(shí)修正。

彎曲胎模除了(le)采用(yòng)輪式外，還(hái)有模柱式。

  無芯彎管在管接頭生産中基本不用(yòng)。

（2）推彎

推彎是管料彎曲加工中較爲常見的(de)彎管方法，主要用(yòng)于彎制彎頭。根據推彎工藝特點，又可(kě)分(fēn)爲冷(lěng)推彎管和(hé)芯棒熱(rè)推彎管兩類。

冷(lěng)推彎管是在普通(tōng)液壓機或曲柄壓力機上借助彎管裝置對(duì)管坯進行推彎的(de)工藝方法，在常溫狀态下(xià)将不鏽鋼直管坯壓入帶有彎曲型腔的(de)型模中，從而形成不鏽鋼彎頭。

冷(lěng)推彎管裝置如圖5-8所示，主要由壓柱1、導向套2和(hé)彎曲型模4組成。彎曲型模由對(duì)中的(de)兩塊拼成，以方便其型腔加工。彎管時(shí)，把管坯3放在導向套中定位後，壓柱下(xià)行，對(duì)管坯端口施加軸向推力，強迫管坯進入彎曲型腔，從而産生彎曲變形。

冷(lěng)推彎管适用(yòng)于彎制較小彎曲半徑的(de)不鏽鋼彎頭，能彎制的(de)小相對(duì)彎曲半徑R/D≈1.3；彎頭的(de)截面橢圓度小(≤3%-5%)；外側管壁的(de)減薄量小(≤9%)；彎管裝置結構簡單，不需要一對(duì)一設備且生産率好。但一般要求管材的(de)相對(duì)厚度t/D≥0.06，否則，管坯往往由于剛度差而喪失穩定性，導緻彎頭的(de)内側起皺或扭曲。

不鏽鋼管件廠對(duì)于冷(lěng)推彎管工藝，還(hái)應注意以下(xià)幾點：

(a)爲了(le)減少摩擦阻力，延長(cháng)彎曲型模的(de)使用(yòng)壽命，提高(gāo)不鏽鋼彎頭的(de)表面質量，需要對(duì)管坯進行潤滑處理(lǐ)。實踐證明(míng)，在不鏽鋼管坯表面塗刷40 -50号機油，再塗上一層石墨粉，則可(kě)保護彎曲過程中有良好的(de)潤滑作用(yòng)。

(b)彎曲過程中，管坯端頭在軸向推力作用(yòng)下(xià)容易塌癟，爲此，可(kě)在管坯内放置一個(gè)如圖5.9所示的(de)芯子，它在彎曲過程中将随同管彎頭一起被壓柱推出。

(c)對(duì)于不鏽鋼薄壁彎頭，爲防止推彎過程中失穩起皺，應在管坯内裝入填充料，不僅操作方便，而且防皺效果良好。

（3） 壓彎

利用(yòng)模具壓制帶直段的(de)不鏽鋼管件，優點是生産效率好，模具調整簡單。不鏽鋼管件廠爲了(le)防止管壁起皺和(hé)壓扁，對(duì)于外徑爲10mm以上的(de)薄壁管，彎曲前需裝入填充料或分(fēn)别從兩端放入芯頭。模具壓彎法也(yě)存在一些缺點，如管坯與凹、凸模開始接觸處，其管截面總會有一些畸變，使彎管質量不夠理(lǐ)想。另外彎曲半徑、角度及其彎曲形狀也(yě)受到确定限制，故在生産中的(de)應用(yòng)較少。圖5-10爲V形管件壓彎模，圖5-l1爲U形管件壓彎模，其凸模的(de)工作表面與管坯外形相吻合，并置于左、右擺動凹模的(de)中間。

壓制不鏽鋼彎頭是在液壓機上利用(yòng)壓制胎具對(duì)管坯進行壓彎的(de)工藝方法，它分(fēn)爲熱(rè)壓和(hé)冷(lěng)壓兩種，可(kě)壓制碳鋼彎頭、合金鋼彎頭、不鏽鋼彎頭以及銅、鋁彎頭等。壓制的(de)彎頭直徑爲25 - 406mm，壁厚爲2.5- 40mm。彎曲半徑爲R≥D，一般可(kě)取R=1.5D。