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金属波纹管制造工艺及其特点简析!

来源:中创机械 发布时间:2020/6/10 14:24:12
金属波纹管的制造属于极薄管材深加工技术范畴,不但要达到高的尺寸精度,还要满足所要求的各种性能,波纹管涉及材料的精密塑性加工、精密焊接、真空光亮热处理、精密剪切等多种工艺和技术,这些工艺技术都影响着波纹管的性能和质量,除波纹管涉及因素外,很大程度上依赖制造工艺,先进的制造工艺是提高波纹管质量、性能的重要前提。中创机械为您介绍下关于金属波纹管制造工艺!

1、金属波纹管 极薄壁管材制造工艺

金属波纹管用极薄管材为有焊缝和无焊缝两种:一般情况下,直径大于40mm的极薄壁管材多数采用有缝管材。直径小于40mm的无缝和有缝两种均有。

制造极薄有缝管材的工艺方法有带材轮廓成形、纵缝连续焊接;带材或板材卷圆成形、周期性焊接。制造极薄壁无缝管材的工艺方法有扎制工艺;变径、变薄拉深工艺;变径、钢球旋压变薄拉深工艺;轧制、钢球旋压变薄拉深工艺。

金属波纹管成形工艺

金属波纹管成形是波纹管制造的核心,它决定着波纹管的整个制造工艺流程。波纹管的形状和尺寸是在成形过程中形成的,它决定这波纹管的性能和质量。金属波纹管成形工艺主要有液压成形、机械胀形、滚压成形、橡胶成形、焊接成形等,不同的共有都有不同的优点

2、 金属波纹管液压成形工艺

金属波纹管液压成形属于极薄壁管的液压符合胀形,是软模成形技术的一种。它以液压流体为软模,以成形凹模为硬模。液压胀形主要两个阶段,胀形的第一阶段,管材两端和成形模具都固定不动,极薄壁管在模具的限制和管内的液体压力作用下进行径向膨胀。胀形的程度比较小,其目的是让成形模具在管材上轴向定位。成形的第二个阶段,管材在内压力和轴向压力的复合作用下,进一步进行膨胀。在此阶段在轴向力作用下,成形凹模进行轴向移动,直到各个成形凹模相互贴合在一起,成形完毕。在此阶段,管材轴向缩短,在波纹处径向扩张。根据金属成形原理,金属在塑性成形过程中体积不变,波纹管径向扩张需要的材料通过管材轴向缩短来补充,而轴向加压的胀形促进这种材料转移顺利进行。轴向加压的胀形可以提高材料的胀形程度,可以成形波纹深度较深的波纹管,可以提高波纹管的成型率。同时液压成形的变形也比较均匀,表面光洁,波纹管液压成形工艺的关键是第一阶段的成形压力和胀形程度,通过成形压力来控制胀形程度,如果胀形程度较大,管材容易破裂,如果胀形程度太小,胀形没有起到轴向定位作用,成形之后的波纹管波纹不齐,成立率较低。波纹管成形压力可以通过理论公式计算得到,但是由于管材的状态不同,其力学性能有差异,在实践中需要用修正系数修正。多层金属波纹管成形的关键是极薄薄管材的性能和质量、准确而稳定的成形压力、合适的成形介质、严格可靠的端部密封和合理的成形模具等。成形方式有两种,多波一次成形和单波连续成形。

3、 金属波纹管机械胀形工艺

机械胀形工艺是制造金属波纹膨胀节用金属波纹管的主要方法之一,机械胀形工艺过程如下:将极薄壁管材套进胀形模,在液压机或其他装置的轴向压力作用下,楔形芯轴沿型芯向下或向上运动,进而将刚体分瓣凹模向外扩张,使得极薄壁管材产生胀形变形,当胀形结束后,分瓣凸模和楔状芯轴在退模力的作用下回复到原始位置。胀形后的工作轴向移动一段距离,以便胀形下一个波。机械胀波每次成形一个波,属于单波逐次成形。成形第二个波纹时,以第一次成形的波纹定位,以此逐次成形。胀形时圆筒部分随着胀形的变形力自由地拉入,以减少胀形部分的减薄量。按圆筒胀形分类,它属于自然胀形,在胀形过程没有加轴向力。机械胀形属于单模具成形,一般情况下它只有凸模,应用机械胀形实现波纹管的成形,其凸模的分瓣越多,则胀形精度越高。

4、 金属波纹管滚压成形工艺

滚压成型主要用来成形金属波纹膨胀节用的金属波纹管,适合大直径波纹管成形。滚压成形的原材料形式为极薄壁管材或机械胀形之后的波纹管,后者主要用于精密校形。滚压成形过程将薄壁管置于滚压成形机中,滚压时随着波形的加深,动辄要作径向进给,同时各辊上的滚轮要作响应的轴向移动。滚压逐个成形需要进行多次滚压。

5、 金属波纹管 橡胶成形工艺

橡胶成形工艺成形方式为单波连续成形,属于软模成形方法的一种。以橡胶为软膜,以成形凹模为硬模,橡胶胀形时,轴向压缩橡胶,管材随着橡胶的压缩进行胀形,卸去压缩橡胶的轴向力,橡胶在自身弹力的作用下恢复到原始状态,然后有专用装置推动可轴向移动的成形凹模进行轴向运动,压缩已经进行胀形的波纹管,直到两个凹模轴向贴合。

6、 金属波纹管焊接成形工艺

焊接成形金属波纹管的主要工艺过程是将板材冲压成圆环状波纹模片、精密焊接内外圆、检查焊缝密封性。波纹模片的波形有许多种,其波形是根据波纹管的技术要求设计的。焊接波纹管的特点是能用多种材料制造,不受波深系数限制,可选择塑性不高、焊接性能好、强度高、耐高温、耐腐蚀性能好的高弹性材料。

焊接成形金属波纹膨胀节波纹管的方式有三种:在冲压成形的半波环状波纹板的波谷和波峰处依次用环焊缝焊接成波纹管;薄板冷弯成波纹端面一致的型材,然后将型材按图纸拼接成波纹管,这种成形方式主要用于焊接矩形、方形或椭圆形的大型波纹管;薄板滚压成波纹板,然后将波形板滚压成为圆筒,在纵向焊波纹薄板的两端部,即制成金属波纹管。焊接成形金属波纹管的焊接方法主要是氩弧焊、等离子焊等。

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