CN103230970B - 一种大直径薄壁金属液压导管弯形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大直径薄壁金属液压导管弯形方法，属于机械、动力与电气工程的机械弯形领域，本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种大直径薄壁金属液压导管弯形方法，以便能够高合格率地完成大直径薄壁金属液压导管弯形，为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：从大直径薄壁金属液压导管弯形原理及实际作业入手，分析了材料、设备、弯形工艺、弯形故障对导管弯形的影响，通过采取确定间隙量、超出量范围，增加润滑措施等方法，本发明主要用于解决大直径薄壁金属液压导管弯形易出现的缺陷及合格率低问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种大直径薄壁金属液压导管弯形方法，属于机械、动力与电气工程的机械弯形领域。
背景技术
由于大直径薄壁金属液压导管内径大、管壁薄，因而刚度差，弯形时易出现皱纹、凹陷、裂纹、擦伤等缺陷，且多种缺陷经常共同出现，其中以皱纹缺陷最为严重。为了有效避免各类弯形缺陷，在大直径薄壁金属液压导管弯形时，一般在弯形处内衬柔性芯轴，从而起到加强导管刚度的作用，以防止皱纹等缺陷出现。柔性芯轴分为头部与基体两个部分，头部为球头，基体为圆柱形直芯轴，二者通过球头联接。柔性芯轴的头部具有随动功能，在导管弯形时能到达弯形圆角处，即可起到提高导管弯形圆角处刚度的功用。
根据试验情况统计，大直径薄壁金属液压导管即使采用柔性芯轴进行完形，也会出现弯曲处内侧有皱纹、管内壁内有擦伤等缺陷。导管弯形合格率偏低，一般仅为40％左右。弯形不足之处在于：
a．柔性芯头与导管内径的间隙值（间隙量）不够，芯头易擦伤导管内壁；间隙量过大，导管易起皱；
b．柔性芯头中心超出弯曲模中心的距离值（超出量）不够，导管易起皱；超出量过多，芯头易擦伤导管内壁；
c．柔性芯头与导管内径值、柔性芯头中心超出弯曲模中心的距离值的合理范围未完全掌握，导致易皱纹和内壁擦伤现象；
d．导管弯制时芯轴与导管间没有采取润滑措施，导致芯轴头部与导管内壁产生了严重的干摩擦，加剧了导管内壁擦伤现象。
即按以上方法难以高合格率地完成大直径薄壁金属液压导管弯形作业。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种大直径薄壁金属液压导管弯形方法，以便能够高合格率地完成大直径薄壁金属液压导管弯形。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种大直径薄壁金属液压导管弯形方法，包括以下步骤：
第一步：选择弯管机；
第二步：在芯轴与导管间涂润滑脂，消除芯轴头部与导管内壁间的干摩擦现象，防止导管内壁擦伤、裂纹等现象出现；
第三步：向需要弯形的大直径薄壁金属液压导管中装入柔性芯轴；
第四步：根据正交试验得到的最优间隙量及超出量的数值，调整芯轴位置；
第五步：装钢管，然后调整钳口、导向板和防皱板到合适位置，最后夹紧钢管；
第六步：开始弯制钢管，直至完成弯制；
第七步：退出芯轴，并将钳口、导向板和防皱板回位；
第八步：重复以上步骤，可实现连续生产。
所述芯轴为柔性芯轴。
所述第四步中涉及的最优间隙量为0.5mm～0.8mm，最优超出量5mm～7mm。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：运用本发明得到的大直径薄壁金属液压导管合格率高，柔性芯轴与导管内径的间隙值合适，柔性芯轴的芯头中心超出弯曲模中心的距离值适中；柔性芯轴与导管内径的间隙值、柔性芯轴的芯头中心超出弯曲模中心的距离值合理，芯头不会擦伤导管内壁，导管不易起皱；对于大直径薄壁钢管弯形时易产生内壁擦伤现象，在导管弯制时芯轴与导管间采取润滑措施，使得芯轴头部与导管内壁间没有了干摩擦，从而避免了导管内壁擦伤现象。
具体实施方式
本发明一种大直径薄壁金属液压导管弯形方法，包括以下步骤：
第一步：选择弯管机；
第二步：在芯轴与导管间涂润滑脂，消除芯轴头部与导管内壁间的干摩擦现象，防止导管内壁擦伤、裂纹等现象出现；
第三步：向需要弯形的大直径薄壁金属液压导管中装入柔性芯轴；
第四步：根据正交试验得到的最优间隙量及超出量的数值，调整芯轴位置；
第五步：装钢管，然后调整钳口、导向板和防皱板到合适位置，最后夹紧钢管；
第六步：开始弯制钢管，直至完成弯制；
第七步：退出芯轴，并将钳口、导向板和防皱板回位；
第八步：重复以上步骤，可实现连续生产。
所述芯轴为柔性芯轴。
所述第四步中涉及的最优间隙量为0.5mm～0.8mm，最优超出量5mm～7mm。
相关技术参数如下：
a、导管的技术要求详见表1。
表1导管技术要求
b、经对已经弯制的φ53mm×1.5mm大直径薄壁金属液压导管弯形缺陷进行调查，得出统计结果见表2。
表2导管弯形缺陷统计
从上表可以看出，大直径薄壁金属液压导管弯形缺陷率为100％、合格率为0％，其中皱纹缺陷最为严重。
c、导管材料为1Cr18Ni9Ti，其化学成分及机械性能详见表3及表4。
表3化学成分
表4机械性能
由以上数据及相关手册可知：1Cr18Ni9Ti是含钛的18-8型奥氏体不锈钢。塑性高，冲击韧性好，没有缺口效应。可进行拉伸及其它类型冷冲压，经冷压加工后，可使抗拉强度提高，并改善其弹性。
因此，1Cr18Ni9Ti材质的钢管适合于弯形作业。
d、弯形故障问题分析详见表5。
表5弯形故障问题汇总分析
由上表可知，要避免弯形故障问题的发生，应采取在弯形处内孔中加芯头、摸索芯头与钢管内孔的合理间隙等措施。
常规的弯形芯轴为直芯头，使用常规直芯轴弯制导管，芯头头部中心与弯曲模中心应平齐，这样就不可能使芯头头部到达弯形圆角处，即达不到以芯头作为内芯从而加强钢管的作用，为了克服直芯轴的这一缺陷，本发明采用了柔性芯轴，即柔性芯头的芯轴。
e、将柔性芯轴应用于导管弯形试验，具体情况见表6。
表6柔性芯轴试验结果统计
由表中可以看出，部分试验件弯曲处内侧有皱纹、管内壁内有擦伤。试验件合格率偏低，仅为40％，因而试验整体不合格。
经分析，间隙量、超出量未在合理范围内导致了皱纹缺陷，柔性芯轴与导管间没有润滑措施导致了擦伤缺陷。
f、正交试验
为了摸索出间隙量、超出量的合理范围及二者的最优组合，进行了正交试验，结果见表7。
表7正交试验结果统计
根据试验结果，间隙量、超出量的合理范围为：间隙量0.5mm～0.8mm、超出量5mm～7mm，且二者组合情况下的导管弯形效果最优。
g、为了验证正交试验结论、芯轴与导管间涂润滑脂之后的导管弯形效果，进行了验证试验，结果见表8。
表8验证试验结果统计
由表中可以看出，各导管弯形试件均合格，因而正交试验结论、芯轴与导管间涂润滑措施有效。
f、产品试验
按照改进后的柔性芯轴弯制导管工艺流程对φ53mm×1.5mm－1Cr18Ni9Ti不锈钢产品液压导管进行弯制，结果见表9～表10。
表9产品导管椭圆度统计
表10产品导管弯制结果统计
由以上两表可以看出，产品液压导管弯形合格率为100％，柔性芯轴弯制大直径薄壁金属液压导管方法有效。
上面结合实验数据对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.一种大直径薄壁金属液压导管弯形方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：选择弯管机；
第二步：在芯轴与导管间涂润滑脂，消除芯轴头部与导管内壁间的干摩擦现象，防止导管内壁擦伤、裂纹等现象出现；
第三步：向需要弯形的大直径薄壁金属液压导管中装入柔性芯轴，所述大直径薄壁金属液压导管的材质为1Cr18Ni9Ti，规格为53mm×1.5mm；
第四步：根据正交试验得到的最优间隙量及超出量的数值，调整芯轴位置；
第五步：装钢管，然后调整钳口、导向板和防皱板到合适位置，最后夹紧钢管；
第六步：开始弯制钢管，直至完成弯制，且弯曲部位的壁厚变薄量≤0.3mm，所述弯曲部位压痕≤0.53mm；
第七步：退出芯轴，并将钳口、导向板和防皱板回位；
第八步：重复以上步骤，可实现连续生产。
2.根据权利要求1所述的一种大直径薄壁金属液压导管弯形方法，其特征在于：所述芯轴为柔性芯轴。
3.根据权利要求1所述的一种大直径薄壁金属液压导管弯形方法，其特征在于：所述第四步中涉及的最优间隙量为0.5mm～0.8mm，最优超出量5mm～7mm。
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