薄壁小弯曲半径弯头制造工艺探讨

【摘 要】本文详细介绍了薄壁管子小弯曲半径弯头的一些制作要点。针对不同弯管机，通过大量工艺试验，对设备参数调整、弯管模具改进以及弯制工艺改进等方式，来保证弯头质量。从而为管子弯制和小R挤压提供了可以借鉴的方法。

【关键词】制造工艺；弯头制造；小弯曲

前言

在日趋激烈的市场竞争中，成本控制是企业生存的一个重要方面。在保证使用性能及使用寿命的前提下，紧凑型、薄壁蛇形管可节省空间，降低锅炉总体高度；同时可节约原材料，对锅炉成本控制有着巨大的意义。因此，薄壁管子小弯曲半径弯头的制造工艺研发迫在眉睫。如今我们通过公司现有的弯管设备，对部分弯头的制作进行反复的工艺试验，从而发现和总结出了一些普遍性的制造方法和宝贵经验。在此基础上，我们仍需要对影响弯管及挤压弯头的各种因素进行更深入、更精细化的研究和分析，从而找到更先进、操作性更ย强的工艺方法。

1 弯头成型要素及制造难点

弯管包含三个主✉要控制要点。包括弯头的椭圆度、管子壁厚减薄量以及弯头外观成型。这三个控制点相辅相成，相互制约。对于薄壁小弯曲半径的弯头，弯制时最容易出现的问题在于椭圆度超差，以及弯头内侧出现褶皱。弯管时弯头外侧为拉伸面，弯头内侧为挤压面.当管子壁厚相对较薄时，内侧会由于挤压过度产生褶皱；与之相对，外侧则会因为拉伸过渡出现壁厚达不到要求，甚至出现拉裂的情况。

对于挤压弯头，常见的缺陷有：弯头内侧内凹、挤压后弯头呈方形、偏心及椭圆度超差。小R挤压对工人操作要求较高，包括对加热温度的控制，挤压和整形时弯头的摆放位置等。当壁厚较薄时，更大程度增加了加热弯头随意变形的可能性，容易造成弯头不合格。

2 弯管要点介绍

从弯管机的角度，弯管速度、滑槽速度、滑槽与弯管模的夹紧程度、滑槽的选用等都与弯管质量相关。弯管时弯管速度与滑槽速度保持一致。夹紧管子后滑槽、夹块与弯管模之间应留有2mm的间隙，如夹紧力不足，弯头内侧会产生褶皱；若夹紧力过大，会造成弯管模和滑槽的损坏，以及管子的拉伤。滑槽的选用有两个要点：第一，保证滑槽长度≥弯头的弧长ฃ；第二，滑槽的反变形是否足够。所有弯头在弯制时，被弯曲部位管子截面会有一种向上下变形的趋势，而弯管模与滑槽的作用之一就是限制这种趋势，称之为反变形，使弯曲后管子截面的椭圆度在一定范围内。因此，弯头的椭圆度超差其直接原因就是滑槽的反变形不足。

在了解了影响弯头质量的各种因素及影响方式后，我们就可以采取相应的措施来消除缺陷。比如弯头内侧出现褶皱，可采用降低弯管速度、增大夹紧力的方法；椭圆度超差时，采用增加弯管速度、改用反变形℃更强的滑槽，或增加夹紧力的方法来降低椭圆度。除此之外，还可以在弯制前对弯管部位进行加热，或者局部加热的方式帮助其成型。

3 小R挤压

小R挤压成型法主要加工管子弯曲半径与外径之比接近1倍或小于1倍的弯头。其加工需经过以下流程：预弯―加热―挤压―加热―整形。由于制造过程复杂，对每个环节都需要严加控制，对工人操作经验要求也更高。二次挤压弯头最难以控制。

从试验过程我们可以看出，影响挤压弯头质量的最主要因素就是预弯弯头的质量；其次是工人的操作水平，包括对加热温度的控制，积压时挤压模间距的调整等。此外对一些壁厚较薄的管子，在用中频加☿热器加热后，可用烤枪对弯头两侧颈部位置进行局部再加热，使其更容易成型。如挤压弯头出现内凹，也可用烤枪加热控温，使弯头内侧温度略低于其它位置，可消除内凹。

材质为SA-213 TP347H的不锈钢管在中频加热时会出现弯头顶部位置升温速度快，而肩部以下位置升温慢；具体表现为顶部已加热至亮红色，而肩部仍未变红；因此挤压时弯头顶端变形较大，造成内凹。因此采用先中频加热，再用烤枪对弯头肩部局部加热，通过局部温度控制，进而控制各个位置变形量，避免缺陷的产生。

4 总结

以上弯管及小R挤压制造经验是经过长期试验和摸索得到的，相信对以后弯头的制作有很大的指导意义，为以后的工作提供思路。但在此基础上，仍有许多不足之处，需要我们一步步去改进、去研究；不止是方法的改进，也包括设备、模具的改良，在一些复杂的工序中，不单纯依赖于工人的经验来解决问题。这些都将是我们任重而道远的长期目标。