异型管生产技术

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1、一、前言1、有色金属生产牌号及品种⑴牌号：T2、TU2、TP2、H62、H65、H68等⑵规格：达几千种2、异型管主要用途⑴航空、航天、医疗、电子、电工⑵机械⑶家具、灯饰、装饰⑷制冷、热交换等3、异型管分类⑴等壁异型管⑵异壁异型管⑶纵向变断面异型管4、异型管制造方法（1）挤压（2）拉伸（3）焊管（4）旋轧（5）旋扭（6）轧制（7）铸造5、有色金属异型管生产现状与展望异形管：凡断面不是圆形的管材,或虽是圆形但沿长度方向直径或壁厚发生变化的管材,统称为异形管。二、生产方法1、挤压成型⑴正向挤压：偏心管异型管⑵conform挤压：内螺纹铝管，口琴管、D形管等2、拉伸异型管：1)常用

2、异型管过渡圆的确定椭圆形：D过=（a+b）/2六角形：D过=6a/π=1.91a方形:D过=4a/π=1.27a矩形:D过=2(a+b)/π=0.64(a+b)2)、固定模拉伸成型⑴空拉——过渡圆确定，尺寸精度要求不高的产品⑵衬拉——尺寸精度要求较高的产品，如：扁管生产3)、辊式模拉伸成型-21-辊式模拉伸是指在由辊子组成的孔型中进行拔制，它与固定模拔制的不同点在于被拔管子与辊子之间是滚动摩擦，而固定模与管子之间是滑动摩擦；固定模模孔为一完全封闭孔型，而辊模的孔型有辊缝存在，为非完全封闭孔型。辊模更适宜于拔制带棱角的异型管，常用在二辊、三辊和四辊式的。⑴特点：①变滑动摩擦为滚

3、动摩擦，从而可增加其道次延伸系数②成本低，生产效率高③ 复杂型管可用辊模拉伸④  不衬芯头可拔制出高精度的异型管⑤拉伸时壁厚变化较小⑥模子寿命长，产品质量好⑦辊模拉伸金属变形均匀，拔后管子较直⑧辊模可调正管材尺寸（通过调整辊逢来进行调整）⑵在设计滚模装置时应遵循如下原则①辊径要尽可能地小，在保证强度和变形合理的条件下可减小拉伸机的吨位。②  辊子数目的选择决定于异型管的形状③  防止辊子相互串动是保证管子尺寸精度的关键。④  异型管拉伸时的变形参数：λn=Fn-1/FnλΣ=F0/Fk4)、用圆管坯拉伸异形断面形状的稳定性、变形特点和变形规格选择⑴断面形状的稳定性由受力情况可

4、知：作用于圆管的径向应力q达到某一值时，管壁将发生塑性弯曲，即断面形状丧失稳定性（失稳），管壁产生周期性弯曲，而开始失稳的载荷强度为临界应力qk，可按下式确定：qk=(N²-1)Sσs/R(1+4σsR²/EtS²)------P20式中：S、R——分别为圆管的壁厚和半径σs、Et——分别为圆管材料的屈服极限和正切模量N——大于或等于2的整数（受压圆管支撑点对数）说明：⑴S/R值愈大，则qk愈高，圆管形状愈稳定⑵圆管材质的σs、Et值愈大，则qk愈高，稳定性增加⑶N愈大，则qk愈大，同时N还决定着圆管失稳后周边弯曲形状对于四辊辊模作用于水平面上的力不应超过相邻面允许的负荷极限

5、值，根据力平衡条件可以求出切向和径向应力，并依塑性条件最终确定出圆弧半径R和挠度值h的关系式：即式中：β——中间主应力影响系数S0——坯管壁厚b——边长实际：以道次延伸系数确定λn=Fn-1/Fn铜及铜合金：λn=1.2～1.45铝及铝合金:λn=1.25～1.5除了上述分析结论外，还与下述因素有关：①管壁的最终曲率：如果为正曲率则其稳定性最佳。例如：椭圆断面异形管全由正曲率构成，比较稳定；具有直线边的异形管的稳定性次之；具有负曲率的复杂断面异形管稳定性最差,必须增加支承点,即采用带芯棒拔制法,增加道次,严格控制变形规格的尺寸才能成型②-21-模孔的入口锥角(模角)：模角太大

6、将引起缩径现象，缩径后来料管就会脱离了模孔的支承，因而更加容易产生失稳，所以模角一般不得大于13°③壁厚压缩问题：对于用固定模拔制复杂断面异形管或宽高比较大的异形管，且角部圆弧半径小于1.5S的简单断面管，必须增加内支承点，即采用带芯棒拔制法才能稳定地成型。在带芯棒拔制时，必须给以一定的减壁量，作用有二：①如果不给以一定的减壁量，当在管壁与芯棒接触之前已出现管壁失稳，由于来料管的弹性恢复，失稳情况不可能得到完全纠正；②消除由于在延伸阶段引起的不均匀增厚。一般取减壁量为0.05～0.3mm⑵异型管拉伸时的变形特点拔制异形管时金属质点的运动主要是横向移动,纵向移动却很小.金属产生

7、径向移动是靠模壁给予的径向压力实现的。径向压力由拔制力产生。金属在径向压力作用下产生横向移动，同时还受模壁摩擦阻力作用。因此，拔制等壁厚异形管的应力状态也是一拉二压的应力状态。在由圆管拔制异形管时圆管开始进入异形模的接触面积和沿圆周上开始接触的位置是各式各样的，为了减小沿周长上变形的不同时性，在设计拉模入口道槽时应尽量增加同时接触面积，以防止管子在变形中失稳。异型管拉伸时的金属变形是很不均匀的,这是由于各部位的变形量不同,内外层的金属变形不同所致。如拔制矩形管时，由于角部和平面部分的金属延伸不同，一般角