滄洋管件 / 2020-10-15
異徑彎頭是曲面過渡連接兩端半徑不同的管道彎頭,其中心線是標準圓弧,彎頭大端面D1中心線至小端面D2的距離A相等,大小兩端近似圓弧。異徑彎頭的零件圖見圖3。
(1)縮口次數的確定
異徑彎頭的冷推制成形過程中,毛坯從一段直鋼管成型為一條異徑彎管,既有彎曲又有縮口,變形比較復雜,工藝影響因素除管坯的機械性能、變形伸長率、相對彎曲半徑R/D和相對壁厚t/D外,還有縮口系數(縮口系數K是指縮口后與縮口前管子外徑的比值,K=D2/D1 D2一縮口后管子外徑;D1一縮口前管子外徑)。異徑彎頭的縮口次數的多少由縮口系數來決定,為保證相對縮口質量,單次縮口的縮口系數越大越好,管坯不起皺失穩的最小縮口系數與管坯的厚度成反比,厚度愈小,最小縮口系數要相應增大,小于最小縮口系數的縮口要采用二次或多次縮口,通常單次縮口的縮口系數為0.8時比較適當。中88.9/73 x 7.5異徑彎頭的縮口系數K為0.82,采用一次縮口成形的方式。
(2)異徑彎頭(88.9/73 x 7.5)的推制坯料的準備
異徑彎頭沿彎曲空道縮徑彎曲變形而成,不可避免的產生一些斷面形狀的畸變,坯料的強度越高,硬度越大,需要的變形力將越大,采取管坯完全退火措施,提高塑性,減小變形缺陷的產生。20#鋼中88.9/73 x 7.5異徑彎頭推制坯料的下料采用鋸床開料方式,坯料的單件開料和兩件開料工藝尺寸形狀圖見圖4。
(3)模具的表面粗糙度、熱處理硬度、推制潤滑、推制速度的選擇
彎頭管坯和模具型腔表面,即便是經過精細加工,從微觀看,也是由無數參差不平的凸牙與凹坑所構成。負荷增加時,這種凸牙和凹坑之間的摩擦將加劇,使變形力增加。因此,模具型腔要有較高的表面光潔度和熱處理硬度,并添加潤滑劑減少推制管坯與模具之間的摩擦力。中88.9/73 x 7.5碳鋼和88.9/73 x 4不銹鋼異徑彎頭推制時,推制模具型腔的加工采取數銑加工并拋光的方式,使模具的熱處理硬度大于HRC60、表面粗糙度達到精加工光潔度;碳鋼管坯的冷推制潤滑劑采用石墨粉;不銹鋼管坯的冷推制潤滑選用潤滑脂。異徑彎頭的推制速度對工件成形質量有較大的影響,20#鋼。88.9/73 x 7.5推制時,液壓機設計選擇的空載推制速度為:19 mm/s,實際推制的平均速度低于5mm/s。
(4)異徑彎頭推制和模具裝配工藝
圖5為異徑彎頭模具裝配示意。
下模1安裝在彎頭液壓機的固定工作臺上,上模4用壓塊固定在鎖模油缸活塞桿工作滑塊上,推制桿3固定在推制油缸活塞桿工作滑塊上,上、下模用導柱5導向。推制時,鎖模缸以最大的鎖模力上、下壓緊上模4、下模1,推制缸以推制桿3水平推制彎頭,用推制桿的凸肩定位,推制到位后,鎖模缸滑塊回程打開模具,完成彎頭推制的完整工作過程,推出的工件端口缺陷在彎頭的預留切除余量范圍內。
推制制造的20#碳鋼88.9/73 x 7.5和88.9/73 x 4不銹鋼異徑彎頭的產品形狀圖見圖6。