弯管芯棒的选取和使用VIP免费

弯管芯棒的选取和使用摘要：介绍了管子在冷态弯制时的变形情况，以及通过合理选择芯棒及掌握其正确的使用方法，达到弯制出理想小半径管件的方法。关键词：应力；芯棒；相对弯曲半径；相对壁厚一、引言弯管技术广泛应用于锅炉及压力容器行业，中央空调制造业、汽车工业、航空航天工业、船舶制造业等多种行业，弯管质量的好坏，将直接影响到这些行业的产品的结构合理性，安全性、可靠性等。因此，为了弯制出高质量的管件，就应该掌握管件在不同工艺条件下的加工技巧。对于冷态弯管，合理选择芯棒的形成及掌握其正确的使用方法非常必要。二、工艺分析在纯弯曲的情况下，外径为D、壁厚为S的管子受外力矩M的作用发生弯曲时，中性层外侧的管壁受拉应力σ1的作用而减薄，内侧管壁受压应力σ2的作用而增厚(见图1a)。同时，合力F1和F2又使管子弯曲处的横截面发生变形而成为近似椭圆形(见图1b)，内侧管壁在σ2的作用下还可能出现失稳而起皱(见图1c)，为弯制出理想的管件，就应采取相应的措施来防止上述这些缺陷的产生，其中有芯弯管就是最常用的有效方法之一。图1管子弯曲时的受力及变形情况(a)管子弯曲时的受力情况(b)管子弯曲时的截面变形(c)管子弯曲时的内侧失稳起皱所谓有芯弯管，就是当被弯制的管子相对弯曲半径R／D或相对壁厚S／D较小时，为了获得高质量的管件，在管子被弯制过程中，在其内部插入一根合适的芯棒，以防止管子弯曲时圆弧处出现变扁及起皱现象的方法(见图2)。图2有芯弯管示意图1.弯管模盘2.芯棒头3.防皱块4.管子5.芯棒杆6.夹紧块7.压力导向模三、弯管方式的选择一般来说，冷态弯管有两种方式：一种为无芯弯管，一种为有芯弯管。对于在什么情况下采用无芯弯管，什么情况下采用有芯弯管以及在有芯弯管时选用何种芯棒，需要对弯制管件的相对弯曲半径R／D及相对壁厚S／D、弯曲角度α数值的大小进行分析之后来确定。R／D、S／D及α各值与弯管方式及芯棒形状之间的相互关系如表1所示，弯管时参照此表可达到满意的效果。从表1可以看出，对于相同外径D、壁厚S的管子，在弯制不同的圆弧半径R时，由于其相对弯曲半径R／D、相对壁厚S／D以及弯曲角度α的不同，可分别选用下列方式进行弯管：①无芯弯管、②使用硬式芯棒弯管、③使用软式芯棒弯管等。当R／D≥3、S／D≥0.05时，采用无芯弯管即可；当R／D≤2.5、S／D≥0.05或R／D≥3、S／D≥0.025时，使用硬式芯棒可达到预期的效果；当R／D与S／D两者都较小而弯曲角度α较大时，弯管过程中必须使用软式芯棒。表1注：1.选择虚线下面的方式进行弯管时，应配防皱块；2.N—表示可以不使用芯棒(即无芯弯管)；3.H—表示可以使用硬式芯棒弯管；4.F—表示需使用软式芯棒弯管，后面的数字为推荐的球节数。四、芯棒的选用芯棒的形状是多种多样的，对于具有不同相对弯曲半径或相对壁厚的管件，（天阳钢管）以及对其加工要求的不同，应选用不同的形状芯棒。一般情况下，可将芯棒分为两大类：一种为硬式芯棒(见图3a、b、c)，一种为软式芯棒(见图3d、e、f)图3芯棒的基本形状(a)圆柱芯棒(b)圆柱球头芯棒(c)爪形芯棒(d)链式芯棒(e)软轴芯棒(f)球窝节芯棒在选用硬式芯棒时，由于圆柱形芯棒(或圆柱球头芯棒)形状简单、制造方便、所使用场合比爪形芯棒更普遍；而在选用软式芯棒时，由于球窝节芯棒能够多方挠曲，各球节之间是球面铰接，能适应各种变形，因此，在弯制薄壁或相对弯曲半径较小的管件时经常采用，同时，选用球窝节芯棒还要根据不同的相对弯曲半径、相对管壁厚度和弯曲角度考虑选用不同的球节数，球节数目的多少可参考表1选取。若球节数少，则达不到预期的效果；球节数多，则制造困难且不便于管子穿入。对于R／D、S／D及α在表1所列各值之间的数值，可参照此表折衷取值来选取芯棒和确定弯管方式。芯棒形状选定后，还不能保证弯出高质量的管件，芯棒与管子内径之间的间隙大小也是影响弯管质量的重要因素。如果芯棒的球节直径偏小，管子弯曲时圆弧内侧有可能产生波浪形皱折(见图4A处)，而且还可能起不到防止圆弧外侧变扁的作用；直径偏大或者球节外径不够光滑时，会拉伤管壁，管子圆弧外侧还有可能起鼓包甚至破裂。选择合理的芯棒直径及对其充分润滑...