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管料手工弯制技术优化方法

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:弯曲时,用喷灯或氧乙炔焰在管子弯曲处局部加热,加热温度随钢的性质而定,一般加热使钢管呈现樱红色时即可采用手工弯曲成形。同样,更换或改进转盘3、弯曲模10及定模14的成形型腔,图4-32所示手工弯管装置同样适用于棒料及型材的手工弯制。手工弯管时,为防止管件断面畸变,通常需在管坯内装入填料。划线的目的是确定管坯在炉中加热的长度及位置。

管料手工弯制技术优化方法

手工弯管是利用简单的弯管装置对管坯进行弯曲加工。根据弯管时加热与否,可分为冷弯和热弯。一般对小直径(管坯外径D≤25mm)管坯,由于弯曲力矩较小,常采用冷弯,而较大直径的管坯,多采用热弯。手工弯管不需专用的弯管设备,所用的弯管装置较简单,制造成本低,调节使用方便,但缺点是劳动量大,生产率低。因此,它仅适用于没有弯管设备的单件小批量生产场合。

1.管料弯曲的方法

对于直径较小的铜管,可采用手工自由弯曲。弯曲时应先将铜管退火,用手边弯曲边整形,最后修整弯曲形成扁圆形状,并使弯曲圆弧光滑圆整。操作时,切不可一下弯曲很大的曲度,以免产生严重的弯曲变形死角,不利于后续的修整,如图4-32a所示。

对于直径较小的钢管,可利用手工弯管装置冷弯成形。图4-32b所示是使用转盘式弯管装置的弯形,转盘圆周和靠铁侧面均设有圆弧槽,其大小可根据所弯管径的大小设计。当转盘和靠铁的位置相对固定后即可使用,使用时将管子插入转盘和靠铁的圆弧槽中,用钩子钩住管坯,按所需要的弯曲位置扳动手柄,使管坯跟随手柄弯到所需角度。

图4-32c所示为弯曲模式手动弯管装置。弯管时弯曲模固定不动,而压块绕弯曲模旋转,迫使管子按模具成形。由于手动弯管工具只用于弯曲直径不大的管材,所以管内不必填充材料。

图4-32d所示为定模式手动弯管装置,主要由平台12、定模14、滚轮16和杠杆15组成。操作时,定模14固定在平台12上,它具有与管坯13外径相适应的半圆形凹槽。弯曲前,先将管坯13一端置于定模14凹槽中,并用压板紧固,然后扳动杠杆15,则固定在杠杆15上的滚轮16(也具有与管坯13外径相适应的半圆形凹槽)便压紧管坯13,迫使管坯13绕定模14弯曲变形。当达到管件所要求的弯曲角时即停止弯曲,从而完成弯管过程。

对于直径较大的管料,由于手工弯曲时所需力矩过大,可利用图4-32所示的弯管装置进行热弯。弯曲时,用喷灯或氧乙炔焰在管子弯曲处局部加热,加热温度随钢的性质而定,一般加热使钢管呈现樱红色时即可采用手工弯曲成形。

在上述手工弯管装置中更换不同直径的转盘3、弯曲模10及定模14,即可完成不同管件弯曲半径的弯制。同样,更换或改进转盘3、弯曲模10及定模14的成形型腔,图4-32所示手工弯管装置同样适用于棒料及型材的手工弯制。

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图4-32 弯管的方法及装置

a)手弯成形 b)转盘式弯管装置 c)弯曲模式弯管装置 d)定模式弯管装置

1—手柄 2—钩子 3—转盘 4—靠铁 5—底板 6—管子 7—带柄压块 8—耳环 9—心轴 10—弯曲模 11—夹块 12—平台 13—管坯 14—定模 15—杠杆 16—滚轮

2.管料弯曲的操作

为保证弯管质量,应掌握并使用正确的弯曲操作方法,主要注意以下方面。

(1)填充物料的正确选用 为防止管材受压变形,对于直径大于10mm或形状要求较高的管料弯曲,必须在管内填充物料。填充物料的选用,应根据管子材料、相对厚度及弯曲半径大小等因素确定,参见表4-4。其中填砂弯管是应用最广的热弯方法。

表4-4 弯曲管子时管内填充材料的选择

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(2)热弯成形的操作要点 当用手工弯管装置加热弯管时,其操作过程主要由灌砂、划线、加热和弯曲四个工序组成,操作要点分别为:(www.xing528.com)

1)灌砂。手工弯管时,为防止管件断面畸变,通常需在管坯内装入填料。常用的填料有石英砂松香和低熔点合金等。对于直径较大的管坯,一般使用砂子。灌砂前用锥形木塞将管坯的一端塞住,并在木塞上开有出气孔,以使管内空气受热膨胀时自由泄出,灌砂后管坯的另一端也用木塞塞住。装入管中的砂子应该清洁干燥,使用前必须经过水冲洗、干燥和过筛。因为如果砂子中含有杂质和水分,加热时杂质的分解物将沾污管壁,同时水分变成气体时体积膨胀,使压力增大,甚至将端头木塞顶出。砂子的颗粒度一般在2mm以下,若颗粒度过大,不容易填充紧密,管坯弯曲时易使断面畸变;若颗粒度过小,填充过于紧密,弯曲时不易变形,甚至使管件破裂。

2)划线。划线的目的是确定管坯在炉中加热的长度及位置。管坯的加热长度可按以下方法确定:首先按图样尺寸定出弯曲部分中点的位置,并由此向管坯两边量出弯曲的长度,然后再加上管坯的直径。

3)加热。管坯经灌砂、划线后便可进行加热。加热可用木炭焦炭煤气或重柴油燃料。普通锅炉用的煤,不适宜用于加热管坯,因为煤中含有较多的硫,而硫在高温时会渗入钢的内部,使钢的质量变坏。若受条件限制,也可用氧乙炔焰作局部加热。不论采用何种加热方式,加热应缓慢均匀,若加热不当,会影响弯管的质量。加热温度随钢的性质而定,普通碳素钢的加热温度一般在1050℃左右。当管坯加热到该温度后应保温一定的时间,以使管内的砂也达到相同的温度,这样可避免管坯冷却过快。管坯的弯曲应尽可能在加热后一次完成,若增加加热次数,不仅会使钢管质量变坏,而且还会增加氧化层的厚度,导致管壁减薄。

4)弯曲。管坯在炉中加热完毕即可取出弯曲。若管坯的加热部分过长,可将不必要的受热部分浇水冷却,然后把管坯置于弯管装置上进行弯曲。管坯弯曲后,如管件弯曲半径不合要求,可采用以下方法调整:若弯曲曲率稍小,可在弯曲内侧用水冷却,使内层金属收缩;若弯曲曲率稍大,也可在弯曲外侧用水冷却,使外层金属收缩。

3.管料弯曲操作注意事项

(1)管料弯曲半径不能过小 弯曲半径过小,弯曲时容易拉裂,管料冷弯曲时,弯曲半径最好大于管材直径的4倍。最小弯曲半径数值可参照表4-5选取。

表4-5 各种管材的最小弯曲半径数值 (单位:mm)

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(续)

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图4-33 焊管的弯曲

(2)管料多处弯曲的操作顺序 管料弯曲时,应注意:如果在同一管件上有几处需要弯曲,则应先弯曲最靠近管端的部位,然后再按顺序弯曲其他部位;如果管件是空间弯曲件(即几个弯曲部位的弯曲方向不在管件的同一平面内),则在平台上应先弯好一个弯,且后续管件的一端必须翘起定位,才能按顺序再弯其他部位。

(3)焊管的弯曲 有缝钢管弯曲时,应将焊缝置于弯曲的中性层位置,以防在焊缝处开裂,如图4-33所示。

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图4-34 型材的手工弯曲

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