高頻焊管成型的方式優缺點匯總
高頻焊管成型軋輥是焊管機組的重要組成部分,也是焊管成型工藝的技術核心。
高頻焊管成型需要經過5道基本工序: 邊緣彎曲—整體彎曲—閉口導入—擠壓焊接—定徑。在焊管行業內, 一般將高頻焊接前的3道工序稱為預成型。
1.邊緣成型
邊緣成型是成型工藝的第一步,其目的是將帶材邊緣部分彎曲到擠壓輥半徑的曲率。傳統工藝的邊緣成型采用單半徑成型, 現代工藝采用雙半徑成型
初期的雙半徑成型,只是單純的雙半徑向上彎曲,后來發展成為W成型, 這種成型方法中間部分的彎曲采用了反向凸起,使得邊緣彎曲更充分,且成型時孔型各處的線速度差較小。
邊緣成型一般采用實彎法。在冷彎成型中,實彎一般指帶材雙面受力彎曲,空彎則是單面受力彎曲。在邊緣成型中,實彎孔型有單半徑、多曲線和漸開線3種基本類型。
1.1單半徑實彎成型
單半徑實彎成型的孔型與帶材為線接觸封閉型,帶材被外力擠推進入孔型后彎曲成型。這種軋輥的孔型為單一曲率半徑,只能彎曲特定規格的曲率半徑,軋輥沒有共用性,如圖2所示。
單半徑實彎成型的優點: 帶材對中導向好,不易偏離軋制中心;彎曲帶材受上下輥的成型力較大,彎曲充分,成型區彈復;軋輥孔型曲線簡單,易加工。
缺點: 軋輥共用性差; 孔型上各處線速度差較大,易導致孔型和帶材表面擦傷;帶材進入型腔困難。
1.2多曲線實彎成型
多曲線實彎成型的孔型與帶材為線接觸封閉型,不過上下輥孔型變為了多段不同曲率半徑的曲線,成型時用其中一段曲線(較傳統實彎的成型線要短),軋輥有一定的共用性。多曲線成型機架上部應采用可旋轉式結構,通過調整角度來選擇需要的成型曲率;下輥一般為平輥,通過調整輥片中心距來與上輥孔型曲線對應,如圖3 所示。
多曲線實彎成型的優點: 軋輥有一定范圍的共用性;調整較為方便;孔型與帶材接觸面小,表面不易擦傷。
缺點: 孔型曲線較復雜,加工較難;機架結構較為復雜;帶材中心易偏離軋制中心,成型彈復較大。
1.3漸開線實彎成型
漸開線實彎成型的孔型與帶材為點接觸開放型,上輥孔型為漸開線,下輥孔型為大曲率半徑弧線甚至直線,帶材卷貼著上輥彎曲成型,所以這種方法又稱為“卷貼式成型”。漸開線成型上下機架一般都為可調節角度的旋轉式結構
漸開線實彎成型的優點: 軋輥共用性最好;帶材表面無線速度差,避免了擦傷。
缺點: 軋輥加工困難;機架結構復雜;制造精度要求很高;帶材中心易偏離軋制中心,成型彈復大。
2整體成型
整體彎曲是高頻焊管成型的第二步,其目的是將管材整體彎曲至閉口導入輥的曲率。傳統的整體彎曲采用平/立輥交替空彎成型,F代先進的整體成型工藝采用排輥成型集中空彎成型,FFX 成型工藝采用漸開線立輥群集中空彎來實現整體成型。
2.1平/立輥交替成型
平/立輥交替成型的孔型與帶材為封閉式空彎。平輥和立輥交替布置,平輥是主動輥,立輥是被動輥,平輥和立輥進行逐道空彎
平/立輥交替成型的優點: 成型性好,成型力分布均勻、穩定,帶材對中性好, 不易偏離軋制中心。
2.2排輥群/漸開線立輥群集中成型
排輥群/漸開線立輥群集中成型的孔型與帶材為開放式空彎。由排輥群或漸開線立輥群對帶材連續集中空彎,
排輥群/漸開線立輥群集中成型的優點: 帶料進入孔型容易,表面不易擦傷,成型路線短,軋輥共用性好。
缺點:機架結構復雜,調整困難;排輥群/立輥群為非動力傳遞,只能靠外力強推進入孔型;排輥群靠擋輥阻止帶料偏離軋制中心,易導致帶料邊緣增厚。
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