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碳钢无缝弯头的成形工艺

发布时间:2019-02-24
​碳钢无缝弯头是压力管道的主要连接件,目前碳钢无缝弯头的生产有冷推、热推、冲压等方...

碳钢无缝弯头是压力管道的主要连接件,目前碳钢无缝弯头的生产有冷推、热推、冲压等方法,其中用冷推工艺在弯头生产中仍占有重要位置。冷推弯头虽然具有突出优势,但变形规律比较复杂,工艺过程难控制,所以非常有   对弯头的冷成形工艺进行   ,   冷推弯头技术,为弯头生产工艺的制定提供技术支持。本文运用有限元模拟软件ABAQUS建立了弯头反推有限元模型,   了优化的管坯尺寸,提出了取得管坯尺寸的方法,建立了一种新的管坯下料工艺,该工艺   了用传统测量方法和经验来   管坯尺寸的方式,提高了材料利用率,降低了生产成本。

对弯头冷推过程进行了模拟分析,并将有限元模拟   的结果与实际生产进行了对照,证实了有限元模拟的性,并利用所   的优化管坯尺寸确定方法对Φ273×8的弯头管坯尺寸进行了优化,且证实了利用反推模拟   管坯尺寸的方法的可行性。运用正交试验法,   了Φ219×8、Φ508×8两种规格冷推制弯头的优化参数。对冷推成形弯头进行测量并分析了其成形结果,检验了弯头壁厚均匀度、端面椭圆度等参数,弯头各项参数经检验均达到了管件标准指标。随着工业化的不断发展和进步,管道的使用在各个各个行业起到了越来越大的作用。尤其是电力、石油等行业对管件零部件的需求不断增加,对管道设备的要求不断提高,这就激励着管道产业要不断地进行技术革新。随着工业化生产的不断进步,管件的成形技术的发展显得尤为重要。

管件加工成形是通过塑性变形手段,加工生产中所要求的管件零部件的加工技巧。为了使生产出的弯管能够满足各种需求,技术工人以及很多的学者进行了大量的实验和   ,对弯管的加工工艺不断地进行技术革新,使得弯管的加工工艺完善。对弯管成形技术进行仿真模拟的目标正是提高弯管生产技术的一个重要环节。

随着社会的不断发展,船舶、石化和燃气等行业对弯头的需求越来越多,弯头在这些行业中主要用来输送液体和气体。当前生产弯头主要要解决的问题一方面是加快弯头的成形速率,一方面是提高弯头的成形质量,这就要求生产管件的企业加快的步伐,使弯头的生产水平提升。

热推制成形技术即利用感应加热的方式将管坯进行加热,使材料塑性增强,然后利用两步液压推弯,在管坯内部的芯棒作用下进行扩径,成形出比管坯直径大的弯头的一种成形方法。热推制成形弯头适合连续生产,生产速率较快,且能够生产不同规格的弯头,在现有的弯头成形方法中是生产成本较低的一种成形方法,因此被广泛应用在弯头的生产中。但在成形碳钢弯头时,对内部牛角芯棒有较高的红硬性要求,且弯头在成形时加热温度需要控制在750℃~950℃之间。

利用热推制工艺推制出的弯头在外观上比较美观,成形质量较好,壁厚也比较均匀,而且非常适合连续大批量的生产,所以在成形合金钢、不锈钢以及碳钢弯头时通常选用热推制成形的工艺。在运用热推制成形的方法成形弯头时,采用何种加热方式非常重要。在目前所应用的加热方法中,主要有三种加热方式:感应加热、反射炉加热和火焰加热。在实际生产中通常是根据产品需求及工厂实际来选择一种合适的加热方式。

所谓冲压成形即将内部装有内芯的管坯直接运用模具进行冲压压制成形弯头的一种方法。在初生产无缝弯头的时候,冲压成形法实现了弯头的批量生产,并且广泛应用在了弯头的生产中。冲压成形法具有   的劣势,即冲压成形出的弯头成形质量不佳,弯头壁厚偏差大且成形出的弯头外观也不美观,并且在成形较大规格弯头时,需要的模具成本也非常高。因此,在现如今的弯头生产中,冲压成形法已经被其他的成形方法渐渐取代了。但是在生产一些规格弯头时,仍然在采用冲压成形的方法。

利用冲压成形的方法生产弯头时,要根据实际生产需要和生产设备的吨位来确定是进行冷冲压成形还是热冲压成形。

挤压法:即通过上下模具的挤压来成形弯头的方法。运用这种方法成形出的弯头成形质量较好,弯头外形美观,通常在制造一些薄壁类弯头时应用此种方法。但是挤压法对上下模具的精度要求非常高,要求的壁厚尺寸偏差也很小。

焊接法:即将板坯通过模具压制出弯头的一半管体,再将两个一半管体通过焊接成为完整弯头的方法。运用焊接法制造出的弯头后续需要进行多次加工,且成形质量较差。

经过以上对不同弯头成形方法的介绍,可以看出,每种成形弯头方法虽然在应用范围、成形弯头的效率以及成形弯头的质量上有所不同,但在生产中都有各自的优势。在管件成形时,需要根据当前的实际情况,找到能够的生产出所需的合格弯头的成形方法,用来根本的生产效益。


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