液壓成形是金屬
波紋管
應(yīng)用_廣泛、_常見的一種成形方法。河北偉業(yè)波紋管制造有限公司主要制造環(huán)形波紋管,可成形壁厚
的波紋管。波紋管液壓成形是管坯在受內(nèi)壁液體壓力下,當(dāng)應(yīng)力_屈服強(qiáng)度后,在專用模具內(nèi)成形為波紋管。成形過程包括成形模片在管坯上由等于波展開長的定位器定位,靠內(nèi)充液壓使管坯起鼓,固定模片;卸除定位器,成形機(jī)活塞推動(dòng)模片下移,管坯在成形壓力作用下變形成波?;钊^續(xù)推動(dòng)模片貼靠,卸壓成形完畢
波紋管液壓成形工藝參數(shù)的確定波紋管液壓成形工藝參數(shù)的確定包括:管坯長度的計(jì)算;定位器高度的確定;成形壓力和成形力的計(jì)算。
波紋管成形管坯的長度計(jì)算
不同波型波紋管,其單波展開長度計(jì)算方法也不同,下面以 型波為例計(jì)算它的單波展開長度。
定位器高度的確定
定位器的作用是起到波紋管成形時(shí)固定成形模片、_波高符合波紋管設(shè)計(jì)尺寸的作用。它的高度與單波展開長和模片厚度有直接關(guān)系。定位器高度(長度),直接影響波的高度,因此多波一次成形時(shí),所有定位器高度_一致;單波連續(xù)成形時(shí),每次定位精度重復(fù)性要好。
成形壓力和成形力的計(jì)算
成形壓力是波紋管管坯在液體壓力的作用下發(fā)生塑性變形成形波的壓力。成形力是波紋管在成形時(shí),成形機(jī)壓合成形模片所需要的力。
成形壓力的計(jì)算,為簡化計(jì)算起見,只考慮切向拉應(yīng)力 ,忽略較小的母線方向的拉應(yīng)力,取變形區(qū)內(nèi)一圓環(huán)帶進(jìn)行分析,得簡化式成形壓力和每批管坯原料狀態(tài)有關(guān),所以實(shí)際成形壓力,可以在計(jì)算壓力基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)整。
成形力的計(jì)算,是根據(jù)成形壓力和波紋管有效面積來計(jì)算。波紋管在成形過程中,有效面積不斷變化,直至成形完畢達(dá)到有效面積_,即波紋管有效面積。因此只要活塞推力能克眼_有效面積和成形壓力構(gòu)成的反力,成形過程即可完畢,因此:波紋管液壓成形工共和裝備波紋管液壓成形,有多波一次成形和單波連續(xù)成形工藝。
波紋管多波一次成形
波紋管液壓多波一次成形的成形過程如圖
所示,在專用波紋管成形機(jī)上完成。成形機(jī)分手動(dòng)和自動(dòng)兩種。自動(dòng)成形機(jī)一般動(dòng)作程序?yàn)椋貉b料
合模
分片
充壓
保壓
成形進(jìn)缸
卸壓
退缸
分模
卸件因此成形機(jī)的結(jié)構(gòu),一般包括分片系統(tǒng)、成形模具系統(tǒng)、成形壓合系統(tǒng)、成形模開合系統(tǒng)以及提供成形壓力和系統(tǒng)壓力的液壓系統(tǒng)幾部分。
液壓成形模具結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)不同成形工藝,不同波型,其模具結(jié)構(gòu)也不同?;居姓w結(jié)構(gòu)和鉸鏈結(jié)構(gòu)兩種,整體結(jié)構(gòu)模具,結(jié)構(gòu)簡單,制造方便。這種結(jié)構(gòu)的模具,依靠成形模套與模具外邊緣滑動(dòng)配合移動(dòng)壓合,適用于手動(dòng)操作制造波紋管。它適用于制造多層、量小且多規(guī)格的各種波型的波紋管,是目前大量采用的一種結(jié)構(gòu)。
鉸鏈結(jié)構(gòu)模具,由模片和模板兩部分組成,并做成鉸鏈結(jié)構(gòu)。這種模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造精度要求高,特別是多個(gè)模具壓合時(shí)移動(dòng)的導(dǎo)向孔,要求位置精度很高,制造困難。它的模片可以根據(jù)波紋管規(guī)格進(jìn)行更換。這種模具主要用于自動(dòng)成形機(jī),制造批長大的型波紋管。常用的
型波紋管成形模腔,通常的有兩種,
加工比較容易,加工的波紋管,經(jīng)整形后波形近似于舌形;圖
所示結(jié)構(gòu),加工困難,整形后波紋管容易接近
形。波紋管液壓成形的分片,是成形時(shí)把多個(gè)成形模具,按計(jì)算的定位長度,用不同方法均勻一致地在管坯上定位的一道重要工藝程序。接操作方式可分為人工分片和自動(dòng)分片;按分片原理可分為梳形分片、階梯軸分片、螺旋分片、套軸連動(dòng)分片、電磁分片等。人工分片適用于手動(dòng)成形,定位整體式模具。按不同單波展開長,加工不同高度定位塊,在成形時(shí)固定模具距離,達(dá)到分片目的。
階梯軸分片,是用四根高精度,并且臺(tái)階距離相等的臺(tái)階軸,對(duì)成形模具定位的分片方法。其中兩根由分片油缸活塞推動(dòng),把模具排列到位,叫正分片軸。另兩根固定在成形機(jī)臺(tái)上,限制正分片軸排模位置,叫反分片軸。兩組臺(tái)階軸達(dá)到模具定位分片的目這種分片方法,結(jié)構(gòu)簡單,分片可靠,定位精度高,是自動(dòng)成形_常用的方法。
套軸連動(dòng)分片,是成形模具用幾組軸、套連接在一起,用分片油缸活塞推動(dòng)_模具,連動(dòng)其它模具分片到位,達(dá)到分片目的。兩個(gè)模具之間套軸移動(dòng)_位置,_是模具的定位尺寸。這種結(jié)構(gòu)的分片方法,對(duì)不同單波展開長適應(yīng)性強(qiáng),只需調(diào)整套墊高度,改變模具之間距離即可,可以降低工裝成本。
螺旋分片,是由一對(duì)組合間距等于成形模具定位高度、螺旋面相對(duì)、同步旋轉(zhuǎn)方向相反的螺旋組合凸輪,螺旋面依次將成形模具托起并進(jìn)入環(huán)形槽內(nèi)定位的一種分片方法。這種分片方法,分片定位精度高,但組合凸輪的加工和安裝精度要求都很高,同時(shí)受旋轉(zhuǎn)角度限制,使成形波紋管的波數(shù)受到限制。梳形分片和電磁分片。梳形分片,是用人工或其它方法把成形模片初略分片后,用梳齒高度等于模具定位尺寸的梳形定位器,把成形模具_(dá)定位的一種分片方法。電磁分片,是在電磁場的作用下,依靠模具自身磁化而產(chǎn)生的相互排斥力,使模具分開的一種分片方式。
梳形分片和電磁分片結(jié)合使用,可以提高分片自動(dòng)化程度和分片定位精度。成形壓合系統(tǒng)波紋管成形壓合系統(tǒng)包括推動(dòng)模具壓合的動(dòng)力油缸和模具移動(dòng)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
下同模具結(jié)構(gòu)有著不同的導(dǎo)向方式。整體式模具用于成形
型、
型波紋管時(shí),是以成形機(jī)模套內(nèi)徑和模具外徑按滑動(dòng)配合間隙運(yùn)動(dòng)的外導(dǎo)向形式,使模具和成形管坯保持良好的垂直度,均勻一致地壓合,以_波紋管波面和軸線的垂直。整體模具用來成形
型波紋管時(shí),多半是以密封模具(或已焊到管坯上的波紋管法蘭)內(nèi)徑和成形導(dǎo)柱(或?qū)玻┗瑒?dòng)配合的內(nèi)導(dǎo)向形式,使模具均勻地壓合。鉸鏈模具的導(dǎo)向是以鉸鏈軸以及兩根帶動(dòng)模具開合的軸與模具上的鉸鏈套孔以及兩個(gè)導(dǎo)向孔滑動(dòng)配合,_在壓合過程中模具與管坯的垂直和移動(dòng)均勻一致。模具開合系統(tǒng)模具的開合系統(tǒng),包括推動(dòng)模具開合的液壓缸及連接機(jī)構(gòu)和模具的鎖緊。
整體模具的外環(huán)、兩半對(duì)稱的模片,靠壓片或燕尾槽鎖緊。成形時(shí),外環(huán)、模片直接配合,沒有開合模問題。自動(dòng)成形機(jī)上使用的鉸鏈模具,_依靠開合系統(tǒng),可靠地完成模具的開合和鎖緊。開合系統(tǒng)是波紋管自動(dòng)成形機(jī)能否正常工作的關(guān)鍵。
液壓系統(tǒng)波紋管成形機(jī)液壓系統(tǒng),是提供波紋管成形壓力和提供各系統(tǒng)工作動(dòng)力的系統(tǒng),用來完成成形機(jī)動(dòng)作程序。螺旋波紋管液壓多波一次成形由于螺旋波紋管的波形是連續(xù)的螺旋波,因此通常采用成形模具是具有和環(huán)形波紋管模具刑腔一致的模型腔的圓柱彈簧模。螺旋波紋管的一次液壓成形工藝,只能適用于大、中尺寸,波數(shù)不多的螺旋波紋管,
對(duì)于尺寸小、多波的螺旋波紋管,多采用機(jī)械方法成形
( )波紋管液壓單波連續(xù)成形
液壓單波連續(xù)成形,是成形管坯沿成形模具型腔軸線,按波紋管波距依次進(jìn)給,成形模具重復(fù)分合、推進(jìn)壓合,在液壓下依次成波的一種成形工藝方法。它適應(yīng)于制造型長波紋管,是目前制造環(huán)形波紋金屬軟管常用工藝方法。液壓單波連續(xù)成形原理成形模由兩半對(duì)稱的推模
和型腔模
,能夠調(diào)整高度的導(dǎo)柱
及復(fù)位彈簧
組成,推模和型腔模之間靠調(diào)整好的導(dǎo)柱和彈簧達(dá)到成形波的展開長。模具可由成形機(jī)主液壓缸推動(dòng)推模,使推模、型膠模壓合,達(dá)到成形目的。不同規(guī)格波紋管可更換不同相應(yīng)模具。芯軸
由軸、密封圈和供液孔構(gòu)成。兩個(gè)密封圈的距離略大于波展開長,液壓下兩只密封圈在合模的模具里,把管坯在一個(gè)波展開長度內(nèi)密封。芯軸可由進(jìn)退液壓缸
帶動(dòng),每成一波前進(jìn)后退各一次,達(dá)到連續(xù)送進(jìn)管坯的目的。
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