带有短直段U型小曲率半径弯管胎具设计.pdf

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1、第30卷第1期有色矿冶Vo1．3O．№12014年2月N0N—FERR0USMININGANDMETALLURGYFebruary2014文章编号：lOO7—967X(2o14)Ol一0045—03带有短直段U型小曲率半径弯管胎具设计于书文[中国有色(沈阳)冶金机械有限公司，辽宁沈阳1lO141]摘要：根据弯管冷加工的理论、实验研究和大量的实践，设计出了带有短直段U型小曲率半径的蒙乃尔合金管的胎具，以用于实际生产。经过实际测量以及计算，验证煨制带有短直段u型小曲率半径的弯管达到了国家机械生产标准．为以后类似产品的生产提出了一种新的

2、解决方法。关键词：U形管；蒙乃尔管；曲率半径；减薄率；椭圆度中图分类号：TF303文献标识码：A(1)由于弯管机的形式固定，根据相关技术要1前言求，煨管时的煨管回转半径应该为管径的3倍以上，冷却套作为钢铁生产中的冷却壁，具有很好的在一定程度上限制煨管机的使用；冷却作用。而蒙乃尔合金作为一种优良的合金材料(2)采用管内塞弹簧方式成型时，由于需要用被广泛的应用于实际生产中，特别是在冷却装置中到大量的弹簧，大大增加了生产成本，同时不能制作更为突出。管弯曲加工是弹塑性弯曲，弯曲回弹后短直段U型小曲率半径的弯管；必然会产生弯曲角变形、管件轴

3、线变长和弯曲半径(3)采用管内装砂子方式成型时，比较费时，同变大的现象。特别是在生产小曲率半径的弯管时更时技术要求也较为严格。具有以上突出的特点。采用冷液压煨管机可以大幅针对这一情况，设计了能够煨制短直段U型小度的提高生产效率，并且在一定程度上解决了以上曲率半径的煨管胎具，希望在以后的生产中具有一问题]。定的指导作用。并且针对蒙乃尔合金管，利用以往闪速炉沉淀池侧墙垂直水套装置中的冷却管材的煨管参数在煨制铜冷却套中，计算出具有煨制冷质为Monel400，管材规格为：外径D一36mm、管却套特有的参数工艺，完成了产品的生产。壁厚t-6

4、mm、弯曲曲率R一75mm、管长L_-37602试验材料及方法mm；技术要求管材内径的通球直径至少满足(75～80)D，并且要求在生产过程中应该有15mm短2．1试验材料直段的U型形状。然而目前关于煨管机的应用多蒙乃尔400主要应用于化学和石油化工以及海为具有固定角度或者一定角度的现象，关于短直段洋开发等领域。可用来制造各种换热设备、锅炉给U型小曲率半径的相关研究并未涉及。目前现有水加热器。本次实验针对沈阳冶金机械有限公司实的金属管材外形形状成型通常采用如下方式。际生产的蒙乃尔M400合金作为实验和生产材料，(1)采用弯管机成型，

5、利用机械式或液压式弯其具体成分如表1。管机进行冷煨成型，但是在实际生产中没有相关的表1蒙乃尔M400合金管成分生产胎具，因此具有一定局限性；NiueMnL，l(2)采用塞弹簧外加人力扳动方式成型，利用至6828～342．5§2．00．3S0．5三0．02弹簧撑满管材进行热煨成型。2．2实验设备及设计原理(3)采用塞砂子外加人力扳动方式成型，利用本次试验采用自动液压弯管机。由于在采用弯砂子装满管材进行热煨成型。管机时，要求直段卡头的长度至少为管半径的3倍上述成型方法虽然能实现金属管材的煨弯成长，而铜冷却套的中设计的两个相对的90。弯

6、之间型，但存在如下问题：的直段仅有15mm，原有的圆形不能满足煨制条*收稿日期：2o13—12—19作者简介：于书文(1963一)，女，山东省文登市人，工程师，大专，主要从事车间现场施工，技术组组长。46有色矿冶第30卷件。因此，根据这一情况制作了具有偏心的胎具。2所示。进行弯制第二个弯为90。，煨制完成后取利用原有圆型胎具煨制第一个90。角弯；然后利用下，即可得到具有短直段U型小曲率半径的U型弯第一个弯曲的弧长作为第二次煨弯的固定端，通过见图3。煨制成品见图4。将原有的一个整圆将其中的半圆进行偏心设计，两个半圆之间的档距为15m

7、m，以其中的一个半圆圆心作为回转中心，另外一个为固定端，进行煨制。2．3试验检测方法根据已有的相关文献l_3以及行业标准_5]，利用测量结果计算U型管的实际减薄率、椭圆度参数。3实验结果3．1实验具体实施步骤下面结合附图说明本试验胎具的设计及使用过程：首先利用原有的原型胎具煨制曲率半径为60图4成品mm的弯，如图1。3．2弯曲管壁减薄率计算弯管时，弯头里侧的金属被压缩，管壁变厚；弯头背面的金属被拉伸、管壁变薄。弯曲半径越小，弯头背面管壁减薄就越严重，对背部强度的影响就越大。为了使管子弯曲后不致对原有的工作性能有过大改变，一般规定管

8、子冷弯曲后，管壁减薄率不得超过15。图1煨制完第一个9O。角弯管壁减薄率可按下式进行计算具体计算过程如下：胎具C一(T—T)／T×100(1)式中C——壁厚减薄率；T——弯曲前管子壁厚；T1——弯曲后管子壁厚，经测量实际壁厚为5．8mm，采用式(1