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彎頭的工藝流程與形成原理

無縫彎頭:彎頭是用于管道轉(zhuǎn)彎處的一種管件。在管道系統(tǒng)所使用的全部管件中，所占比例最大，約為80%。通常，對不同材料或壁厚的彎頭選擇不同的成形工藝。目前，制造廠常用的無縫彎頭成形工藝有熱推、沖壓、擠壓等。

    a.熱推成形

    熱推彎頭成形工藝是采用專用彎頭推制機(jī)、芯模和加熱裝置，使套在模具上的坯料在推制機(jī)的推動(dòng)下向前運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中被加熱、擴(kuò)徑并彎曲成形的過程。熱推彎頭的變形特點(diǎn)是根據(jù)金屬材料塑性變形前后體積不變的規(guī)律確定管坯直徑，所采用的管坯直徑小于彎頭直徑，通過芯模控制坯料的變形過程，使內(nèi)弧處被壓縮的金屬流動(dòng)，補(bǔ)償?shù)揭驍U(kuò)徑而減薄的其它部位，從而得到壁厚均勻的彎頭。

    熱推彎頭成形工藝具有外形美觀、壁厚均勻和連續(xù)作業(yè)，適于大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，因而成為碳鋼、合金鋼彎頭的主要成形方法，并也應(yīng)用在某些規(guī)格的不銹鋼彎頭的成形中。

    成形過程的加熱方式有中頻或高頻感應(yīng)加熱(加熱圈可為多圈或單圈)、火焰加熱和反射爐加熱，采用何種加熱方式視成形產(chǎn)品要求和能源情況決定。

    b.沖壓成形

    沖壓成形彎頭是最早應(yīng)用于批量生產(chǎn)無縫彎頭的成形工藝，目前，在常用規(guī)格的彎頭生產(chǎn)中已被熱推法或其它成形工藝所替代，但在某些規(guī)格的彎頭中因生產(chǎn)數(shù)量少、壁厚過厚或過薄。產(chǎn)品有特殊要求時(shí)仍在使用。彎頭的沖壓成形采用與彎頭外徑相等的管坯，使用壓力機(jī)在模具中直接壓制成形。沖壓彎頭成形的示意圖見圖

    在沖壓前，管坯擺放在下模上，將內(nèi)芯及端模裝入管坯，上模向下運(yùn)動(dòng)開始壓制，通過外模的約束和內(nèi)模的支撐作用使彎頭成形。與熱推工藝相比，沖壓成形的外觀質(zhì)量不如前者;沖壓彎頭在成形時(shí)外弧處于拉伸狀態(tài)，沒有其它部位多余的金屬進(jìn)行補(bǔ)償，所以外弧處的壁厚約減薄10%左右。但由于適用于單件生產(chǎn)和低成本的特點(diǎn)，故沖壓彎頭工藝多用于小批量、厚壁彎頭的制造。

    沖壓彎頭分冷沖壓和熱沖壓兩種，通常根據(jù)材料性質(zhì)和設(shè)備能力選擇冷沖壓或熱沖壓。

    冷擠壓彎頭的成形過程是使用專用的彎頭成形機(jī)，將管坯放入外模中，上下模合模后，在推桿的推動(dòng)下，管坯沿內(nèi)模和外模預(yù)留的間隙運(yùn)動(dòng)而完成成形過程。圖15-8為某制造廠的不銹鋼彎頭在擠壓前和擠壓后的照片。

    采用內(nèi)外模冷擠壓工藝制造的彎頭外形美觀、壁厚均勻、尺寸偏差小，故對于不銹鋼彎頭特別是薄壁的不銹鋼彎頭成形多采用這一工藝制造。這種工藝所使用的內(nèi)外模精度要求高;對管坯的壁厚偏差要求也比較苛刻。

    c.其它的成形方法

    除上述三種常用的成形工藝以外，無縫彎頭成形還有采用將管坯擠壓到外模后，再通過管坯內(nèi)通球整形的成形工藝。但這種工藝相對復(fù)雜、操作麻煩，且成形質(zhì)量不如前述工藝，故較少采用。