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碳鋼無縫三通的成形過程

發布時間:2019-03-17
​碳鋼無縫三通管成形過程中三個成形力的作用是決定成形成敗的關鍵因素。...

碳鋼無縫三通管成形過程中三個成形力的作用是決定成形成敗的關鍵因素。三個力中,內壓力的作用,一是成形,即在成形時作用在管坯的內表麵,使管坯受到均勻的內部高壓,支管型腔的金屬通過變薄產生隆起;二是壓迫管坯金屬使之緊貼凹模而不發生向內彎曲或折疊等失穩。左、右擠壓衝頭的作用,主要是   主管及過渡區的應力狀態,使管坯金屬在其作用下,向過渡區轉移,否則管坯金屬純粹是在過渡區的拉伸作用下而產生流動。平衡力的作用是抵消內壓力的影響,   變形區的應力應變狀態,使脹形部位的壁厚變薄趨勢受到阻礙,危險變形區由支管端部   轉移到了支管端部圓角部位,使管件在良好的壓應力的狀態下成形。

在國標碳鋼三通管成形過程中,一般認為成形的內壓力值等於或稍高於材料的屈服   。而平衡力與內壓力也應保持   的比例關係,並隨內壓力的增加而增加。

內壓的作用效果是使整個管坯塑性區的壁厚變薄,使過渡區金屬向支管型腔拉伸變形。若成形內壓不足,金屬的厚向壓應力不夠而軸向壓力過大,出現失穩,管坯向內凹陷;若成形內壓過大,金屬在較強的拉應力作用下變形,壁厚變薄嚴重。

左、右擠壓衝頭產生的擠壓力則是使主管及過渡區呈增厚趨勢,若其值過大,成形內壓就會相對不足,出現失穩;其值過小,則管坯變薄明顯。平衡力使支管及過渡區壁厚增加。這三個作用力間應保持合理的匹配關係,並且取值應在   的範圍內。

傳統的碳鋼國標三通管複合擠壓成形工藝,擠壓衝頭不但起著使管坯兩端的金屬向過渡區流動的作用,同時有使密閉在管內的密閉液體體積改變產生內壓力的作用,所以作用在擠壓衝頭上的力與成形內壓力間的匹配關係極為重要,是三個成形間匹配關係控製的   。但是,在新的液壓成形工藝中,管件內部的液體的   壓力是由外部的液壓增壓係統控製的,其大小不受擠壓衝頭的控製,在成形的時候,即使左右衝頭不運動,隻要密閉措施較好,內壓力依然可以不斷提高和改變,所以不需要考慮擠壓衝頭對內壓的影響。因此擠壓衝頭的運動對碳鋼三通管成形的影晌主要是對管坯金屬流動的影響,體現為對三通管支管成形高度的影響。

無縫碳鋼三通管成形工藝中,共有四個力作用:內壓力,擠壓力,平衡力和合模力。前三者是成形力,其大小及比例關係非常重要,直接決定著管件變形過程中的應力應變狀態。在成形過程中,國標碳鋼三通管件成形的內壓力由外部的增壓裝置提供。內壓均勻地作用於管件的內表麵,它除了起到脹形的作用,還有防止管件內彎和折疊的作用,並產生   壓的靜水壓應力。擠壓力F由左、右擠壓衝頭提供。擠壓力主要起到使金屬向變形的圓角過渡區轉移,有利於金屬的流動,從而在管件的變形過程中不斷補充金屬;平衡衝頭提供支管端部的平衡力,它的作用是抵消管件內部液體壓力對支管頂部的影響,   支管及圓角過渡區的應力應變狀態,使之處於壓應力狀態,將支管的頂部變平,終成為傳力區。這三個力的共同作用使管坯得以在   壓靜水壓力下成形。

碳鋼三通合模力的作用在於使兩個半凹模緊閉,在成形過程中保持型腔的準確尺寸,防止內部的液體高壓在管件的分模麵上擠出飛邊。

三通管的液壓成形技術又是該項技術中應用較為廣泛的部分,同時,也是液壓成形技術在管件成形生產中應用較為基礎的部分,該種生產方法主要是利用專門的液壓係統產生高達數百甚至上千的成形壓力終使碳鋼三通管成形。由於此法的成形壓力場分布均勻穩定,成形產品質量好,在冷成形中應用範圍廣,在美德日俄等國的科研機構和大型企業中   了廣泛的應用。對國標三通管液壓成形技術的深入   和對其規律的掌握將促進管件液壓成形技術的快速發展和應用。


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