热推法制造弯头.doc

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1、热推法制造弯头热推法制造弯头江苏省化工设备制造安装公司该公司创立于1947年，是日本第一家接头专业厂，下有羽田、桐生、大阪、川越、数家、大森等工厂，职工总数1100人。1977年产量是63000吨，居世界第一位，占口本总产量的6昭和世界总产量的12%。出口量占H本总出口量的80%,遍及全世界100多个国家、主要工厂产品经ASME审查合格并颁发许可证。产品规格从21.7mm到2033mm。材质有钢、不锈钢、有色金属、特殊合金。品种冇弯头、T形管、渐缩管（大小头）、Y形管、十字接头、管盖、凸缘、套接等。热推法钢管制弯头的制造过程如下：钢管一下料切断一原管处理一弯曲一整形一喷砂处

2、理一管端加工一坡口加工一检查f标记一涂装一干燥一发运。一、机理图1心轴的几何形状图1心轴的几何形状心轴由圆柱部分（PA）和弯曲部分（PB）组成。而弯曲部分则由扩大圆锥部分（PB-7）和引导部分（PB-2）构成。弯曲部分的外圆弧半径为1而内圆弧是随弯头横截面直径从d0到dl逐渐在内侧扩大，使弯头内侧压缩面受拉伸并补偿外侧拉伸面的减薄，从而得到壁厚分布均匀的弯头，这就避免」般弯头内侧因受压缩使壁厚增加，而外侧因受拉伸面壁厚减薄的缺点。弯曲角横截面直径的增加，被限制在Q为45。~55°之间。在a和B为75。〜90。Z间心轴横截面的直径不变，以用于引导弯头成形。圆柱部分直径d。比原

3、管内径稍小，而直径dl则等于成品的内径。当制造弯头时，钢管在圆柱部一段，必须加热到600°C左右，而弯曲部分则耍加热到900°Co对碳素钢、合金钢弯头各种公称外径、壁厚与所需热推力，可按图2确定。30公称壁厚（mm）20100200400公称外径（mm）600图2热推碳素钢、合金钢弯头的推力图2热推碳素钢、合金钢弯头的推力二、特点当成品制出后，整个弯头上均匀的壁厚几乎与原管一样（T=t）•另外弯头外圆弧总的长度恰好等于原管的长度（I二L）,如图3所示。图3图3原管和弯头的参数原管和弯头的参数d外径；I管长；t壁厚；Vp原管体积；R弯曲半径；D弯头外径;T弯头壁厚；L弯头外圆

4、弧长；Ve弯头体积1.原管的体积nd2n:（d-2t）2Vp=(―)144=nt(d-t)l1.弯头的体积nD2nRji(D-2T)2nRVe=(X)・(X)2244二n(D-T)nRT22.根据金属材料塑性变形体积不变定律要求t二T1=(D?TnR)d?t23.弯头外圆弧长L二(R+Dn)(1)(2)(3)(4)224.要求弯头外圆弧长L二原管长I,将(4)代入(3)整理得:D7TR+Dd?t=R因为D>>T,d>>t所以DR+Dd=R5.求出扩展率和弯曲半径之间的关系曲线见图4.d)/・d60(D展率扩20弯曲半径R/D图4图4扩展率和弯曲半径之

5、间的关系扩展率和弯曲半径之间的关系当R二D时代入式(5)整理得：D=1.5d或d=D/1.5扩展率D?dd二50%；当R=1.5D时，代入式(5)整理得：D=1.33d或d=D/1.33扩展率D?dd=33%当R=2D吋，代入式(5)整理得：D=1.25d或d二D/1.25(5)扩展率D?d二25%d当R二0.5D吋，代入式(5)整理得：D=2d或d=D/2扩展率D?d=100%d1.与其它方法的比较2、热推法是一种能连续生产弯头的方法，而其它方法都是单件进行生产的，故生产效率高、成本低，工人劳动强度小。2、热推法是根据金属材料塑性变形体积不变定律的理论基础设计的心轴來制造

6、弯头，而其它方法都只是通过一种简单的机械变形来实现，因此前者有弯头壁厚均匀一致，质量好的优点，尤其是薄型弯曲半径小的弯头，其它方法有时是无法生产的。三、结论1.弯头弯曲半径越小，弯头直径与原管的直径差越大，扩展率也越大。2.弯头弯曲半径一定的情况下，扩展率（D-d）/d仅在某一定值才能得到均匀一致的壁厚，否则扩展率减小时，弯头内侧壁厚t2>tl（外侧壁厚）。扩展率增大时，弯头内侧壁厚t2X（1）2ha+Rsin©PRox=（2）2h2a4-Rsin4）式（

7、1）国外资料称洛伦茨因数，即环管对直管的应力指数或应力集中系数。a+Rsin©oy二当©二0时（中心面）PR（相当直管计算应力）hn当©二时（外侧）2PR2a+Rax=X（小于直管应力）2ha+Rox=兀时（内侧）2PR2a?Rox二最大o二.（大于直管应力）2ha?R当＜

8、）二・