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    不銹鋼材料

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    不銹鋼管形件的縮徑方法概述

    來源:至德鋼業 日期:2020-01-17 17:23:10 人氣:395

      在現代工業中,管形件有著廣泛的應用,對于縮徑類不銹鋼管件同樣有著重要應用:如應用于油氣運輸或壓力容器中的波紋管;應用于空氣設備中的導氣過渡連接件;應用于汽車傳動軸結構中的傳動軸管、用于減震器的后簧座等;應用于汽車驅動車橋的橋殼縮徑成形;應用于汽車工業排氣系統中的排氣管;應用于民用品領域的不銹鋼保溫杯等。管形件縮口工藝是一種將管坯的口部直徑縮小的成形方法。管形件的口部縮徑成形機理是通過施加壓力作用在需要縮徑的口部部分,使其產生壓縮變形,從而實現徑向尺寸縮小,成形達到所需的零件外形尺寸的目的。根據工藝方法的不同,通??梢詫⒐苄渭s口工藝分為沖壓、沖擊、旋壓等三類縮口方式,又根據加工時是否對管坯進行加熱,分為常溫和加熱兩種成形工藝。


    1. 沖壓縮口


       沖壓縮口是縮口加工的方法之一,沖壓縮口需要使用專門的模具在沖床上進行成形。根據零件的尺寸,形狀特點及其使用要求與生產條件,可采用不同的模具結構形式。如圖所示,在縮口成形中可以將管坯分為傳力區、變形區。模具的作用力通過傳力區進行傳遞,在成形過程中傳力區主要受到軸向壓應力的作用,軸向壓應力過大容易引起失穩變形,因此在沖壓縮口過程中,為了提高管坯的穩定性,可以采用有支承形式的縮口成形工藝,以提高縮口成形的質量以及極限縮口變形程度。在成形過程中變形區主要承受切向壓應力的作用,發生明顯塑性變形成為要求的零件尺寸形狀,變形區的模具錐角設計不合理、潤滑效果不好或者成形速度過快等原因,均會容易導致切向壓應力過大引起失穩起皺。


    2. 沖擊縮口


       沖擊縮口是通過兩個分離式的凹模對管坯進行連續徑向沖擊以完成縮口的過程,需要在專用的沖擊縮口機上進行,成形加工過程如圖所示。當縮口機啟動后,管坯沿著軸線送進,凹??s塊反復開啟和閉合,對導管進行徑向沖擊,使導管產生塑性變形。為了使管端縮口部分內徑準確,需要在管內增加校形芯棒,且要求沖擊凹模的錐度不宜過大,否則容易產生起皺破裂等缺陷。沖擊縮口常用于長管件的縮口成形加工,當進行大幅度管端縮口時,需要將凹??s塊分為多組,逐次減小縮徑量。


    3. 旋壓縮口


       旋壓縮口是指通過使用旋輪等成形工具,將空心回轉體零件或管狀毛坯,進行徑向局部旋轉壓縮以減小其直徑的成形方法,是縮口加工中另一種常見的方法,可以在經過改造的普通車床或專用的旋壓機上進行。根據旋壓時使用的工裝不同又可分為如圖所示的無芯??s旋、如圖所示的內芯??s旋、以及滾動??s旋等三類。如圖所示,通過夾緊裝置對管坯進行夾緊固定,夾緊裝置連接在主軸上,當主軸帶動管坯旋轉后,旋輪按設定好的軌跡進行往復進給運動,可以逐步地使管坯周向縮徑。


      以三元催化器殼體為例,傳統生產工藝方法為先沖壓成形兩側端蓋,再與中間一段的殼體進行對接焊接,焊接時產生的熱變形使產品質量難以保證;另一方面,加工工序的增加不但使廢品率增加同時增加人力物力,提高生產成本?;诔尚魏啽慵敖洕缘目紤],與焊接成形方式相比,旋壓工藝的優勢得到明顯體現。在生產時,先將載體放入管坯中,夾緊頭夾緊管坯,主軸啟動使管坯正轉,旋輪通過進給系統開始進行橫向及縱向進給,旋輪擠壓管坯過程中,不斷的進行往復運動,對其中一端進行縮口;再將半成品取出,重新夾持管坯,對管坯剩下的一端進行縮口成形。經旋壓工藝生產的三元催化器殼體可以避免焊接產生的裂紋等缺陷,提高產品性能。


     上述對沖壓縮口、沖擊縮口、旋壓縮口幾種類型的縮口工藝進行了概述。相比于沖壓縮口,旋壓縮口由于在成形過程中為逐點塑性成形,因此降低了產生失穩的危險性,與沖壓縮口相比可以將每次縮口變形的程度提高。相比于沖擊縮口,旋壓縮口所需要的模具數量大大減少,并且旋壓要求的設備成形力及其功率也較沖擊縮口小。旋壓縮口的主要成形工具僅為旋輪,不需要成套的模具設備,可以方便地成形大直徑、相對料厚較小的管坯。此外旋壓縮口不僅可以在常溫進行,也可以方便的進行加熱旋壓,較好地實現柔性生產,因此對于中小批量的加工需求,旋壓縮口最為有利。


       隨著旋壓技術和理論的發展,在縮徑旋壓中,除了基于軸對稱問題的研究:如三元催化器殼體的無芯??s徑旋壓,還有國內外學者對縮徑旋壓中的特種旋壓成形方式進行了研究。夏琴香研制了三維非軸對稱零件旋壓成形工藝及設備,并對三維非軸對稱零件旋壓成形機理進行了研究,突破了傳統旋壓成形技術只能加工軸對稱回轉體薄壁空心零件的局限,成形原理如圖所示。采用摩擦工具旋壓方式,通過改變模具接觸角、偏心距等方式生產多種形狀的產品,如圖所示。


    本文標簽:不銹鋼管形件 

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