彎 管 機(jī)
自動(dòng)彎管機(jī)的模彎曲是一種鋼管在彎曲模型中實(shí)現(xiàn)彎曲的成形過(guò)程，它包括壓彎、推彎和繞彎三種方式。
1．壓彎
壓彎早用于管材彎曲加工的工藝方法。如圖1-2所示，它是在液壓機(jī)上利用模具或胎具對(duì)管坯進(jìn)行彎曲加工。壓彎方法既可以彎制帶直段的管件，又可以彎制彎頭。山于壓彎具有生產(chǎn)效率高、模具調(diào)整簡(jiǎn)單等突出優(yōu)點(diǎn)，故在生產(chǎn)中一直被廣泛應(yīng)用。
2．推彎
推彎是在一般壓力機(jī)、液壓機(jī)上進(jìn)行彎曲加工，主要用于彎制彎頭。推彎包括型模式冷推彎管和芯棒式熱推彎管。型模式冷推彎管是在普通液壓機(jī)或曲柄壓力機(jī)上，利用金屈的塑性，在常溫狀態(tài)下將管坯壓入帶有彎曲型腔的型模中，從而形成彎頭。型模式冷推彎管裝置如圖1—3所示。芯棒式熱推彎管是在專用推制機(jī)上，在推力和牛角芯棒阻力的作用下，邊加熱邊推制，使管坯產(chǎn)生周向擴(kuò)張和軸向彎曲變形，從而將較小直徑的管坯推制成較大直徑的彎頭，其工作原理如圖1-4所示。
3.繞彎
繞彎是常用的彎管方法，包括輾壓式和拉拔式，工作原理如圖1-5所示。按照彎管設(shè)備的不同，繞彎又可以分為手工彎管和彎管機(jī)彎管兩類。
根據(jù)不同客戶的需求，管材的彎制也是各有特點(diǎn)，而彎管機(jī)也因?yàn)槠贩N的不同為有不同的彎管過(guò)程，這里主要講的就是自動(dòng)彎管機(jī)的彎管過(guò)程：自動(dòng)彎管機(jī)的彎管過(guò)程是先向機(jī)床內(nèi)置計(jì)算機(jī)輸入導(dǎo)管的成形數(shù)據(jù)，然后放置管坯，由機(jī)床自動(dòng)控制彎曲成形。為此，首先需制出導(dǎo)管實(shí)樣，通過(guò)對(duì)實(shí)樣測(cè)量得出原始管形數(shù)據(jù)，再把數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶詣?dòng)彎管機(jī)的PC機(jī)中，然后修正管形數(shù)據(jù)，使彎制的導(dǎo)管與實(shí)樣一致。
自動(dòng)彎管機(jī)彎管的主要的一步是是參數(shù)的確定，導(dǎo)管彎管前除彎曲半徑外，還需確定以下參數(shù)：
(1)直線段AB的長(zhǎng)度。
(2)彎曲角度BCD，即第二條直線段與第一條直線段之問(wèn)的夾角。
(3)直線段DE的長(zhǎng)度，兩圓弧之間的切點(diǎn)距離。
(4)空間轉(zhuǎn)角Ot，即第二個(gè)彎所在平面與第一個(gè)彎所在平面的夾角，即ACF平面與CFI平面的夾角。
(5)彎曲角度EFG，即第三條直線段與第二條直線段之間的夾角。
(6)直線段GH的長(zhǎng)度，兩圓弧之間的切點(diǎn)距離。
(7)空間轉(zhuǎn)角 是第三個(gè)彎所在平面與第二個(gè)彎所在平面的夾角，即CFI平面與FIK平面的夾角。
(8)彎曲角度 K是第四條直線段與第三條直線段之間的夾角。
利用數(shù)控自動(dòng)彎管機(jī)彎曲摩托車上幾個(gè)主要復(fù)雜管件獲得成功，累了豐富經(jīng)驗(yàn)右扁平端彎曲前應(yīng)在壓力機(jī)上經(jīng)成形、切邊沖 孔、沖小漏水孔等工序成形。彎曲時(shí)用扁平端 在彎管機(jī)上一方面作輔助夾持用，另一方面作定 位、定向用。該零件屬空間立體形狀，具有三維 坐標(biāo)，三個(gè)實(shí)際彎形部位，彎曲不完全在一個(gè)平面內(nèi)。零件作為車架右側(cè)主管，與左側(cè)主管 此呈右、左對(duì)稱分布各一件．其上焊接有管件、沖壓件等數(shù)十件。
彎管機(jī)進(jìn)行管材的彎曲和板料的彎曲一樣。在純彎曲的情況下，外徑為D，壁厚為t的管子受外力矩 M的作用發(fā)生彎曲時(shí)，中性層外側(cè)管壁受拉應(yīng)力σ1作用，管壁變薄；中性層內(nèi)側(cè)管壁受拉應(yīng)力σ1作用，管壁變厚。而且，橫截面的形狀由于受合力F1和F2的作用由圓形變?yōu)榻茩E圓形，當(dāng)變形量過(guò)大時(shí)，彎管機(jī)外側(cè)管壁會(huì)產(chǎn)生裂紋，內(nèi)側(cè)管壁會(huì)出現(xiàn)起皺。管材的變形程度，取決于相對(duì)彎曲半徑R／D和相對(duì)厚度t／D數(shù)值的大小。R／D和t／D值越小，表示變形程度越大。為保證管件成形質(zhì)量，必須控制變形程度在許可范圍內(nèi)，管材彎曲成形極限不僅取決于材料的力學(xué)性能和彎曲方法，而且還考慮管件的使用要求。
在西氣東輸管道工程中, 冷彎管是將管道直接進(jìn)行物理彎曲, 管道材質(zhì)沒(méi)有破壞性變化, 因此在長(zhǎng)輸管道建設(shè)中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。中小型冷彎管機(jī)預(yù)制的是直徑較小的鋼管, 對(duì)機(jī)械本身的要求不高, 但在西氣東輸工程中
彎管機(jī)管材彎曲加工在工程機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械以及鍋爐、石油化工、管道工程等領(lǐng)域占有十分重要的地位，管材空心橫截面的形狀特點(diǎn)給彎管設(shè)備的設(shè)計(jì)帶來(lái)諸多工藝問(wèn)題。
冰芯自動(dòng)彎管機(jī)技術(shù)屬機(jī)加工技術(shù)領(lǐng)域。它是在所需彎曲的管材內(nèi)灌水或加繩灌水后冷凍成冰芯后彎曲，成型后化冰，放水即可。它工藝成本低，產(chǎn)品質(zhì)量高，經(jīng)濟(jì)效益好。冰芯彎管技術(shù)的特征在于在所需彎曲的管道內(nèi)置入草繩后灌水，封閉后冷凍，把結(jié)成冰繩芯的管件在彎曲機(jī)上彎曲后，待冰化后打開(kāi)封閉端，放出水與草繩即可。
一種彎曲金屬圓管的冷形方法其特征在于采用鋼絲制成的一根密繞簧作為充填物，其直徑略小于管坯內(nèi)徑，彈簧鋼絲的直徑為管坯壁厚的1.5至3倍，彈簧的一端向心彎一小勾，勾長(zhǎng)度為彈簧的半徑，管坯經(jīng)退火處理后，在管坯內(nèi)部涂一層機(jī)油（或黃油）將彈簧放入，其長(zhǎng)度與管坯長(zhǎng)度相同。經(jīng)彎管機(jī)按所需曲率半徑對(duì)金屬管坯施壓彎曲，然后用取簧器夾住小勾順彈簧卷繞方向繞出內(nèi)填彈簧，整個(gè)成形過(guò)程在冷態(tài)下一次完成。
自動(dòng)彎管機(jī)進(jìn)行管材的彎曲和板料的彎曲一樣。在純彎曲的情況下，外徑為D，壁厚為t的管子受外力矩 M的作用發(fā)生彎曲時(shí)，中性層外側(cè)管壁受拉應(yīng)力σ1作用，管壁變薄；中性層內(nèi)側(cè)管壁受拉應(yīng)力σ1作用，管壁變厚。
沖壓彎頭加工是借助于常規(guī)或?qū)Ｓ脹_壓設(shè)備的動(dòng)力，使板料在模具里直接受到變形力并進(jìn)行變形，從而獲得一定形狀,尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。板料，模具和設(shè)備是沖壓加工的三要素。沖壓加工是一種金屬冷變形加工方法。所以，被稱之為冷沖壓或板料沖壓，簡(jiǎn)稱沖壓。它是金屬塑性加工（或壓力加工）的主要方法之一，也隸屬于材料成型工程技術(shù)。
沖壓彎頭制作工藝的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
沖壓彎頭適用于石油、天然氣、化工、水電、建筑和鍋爐等行業(yè)的管路系。 不需管坯作原料，可節(jié)約制管設(shè)備及模具費(fèi)用，且可得到任意大直徑而壁厚相對(duì)較薄的碳鋼彎頭。由于上述二條原因，可以縮短制造周期，生產(chǎn)成本大大降低。因不需要任何專用設(shè)備，尤其適合于現(xiàn)場(chǎng)加工大型碳鋼彎頭。坯料為平板或可展曲面，因而下料簡(jiǎn)單，精度容易保證，組裝焊接方便
由于自動(dòng)彎管機(jī)的管件大多數(shù)用于焊接，為了提高焊接質(zhì)量，端部都車成坡口，留一定的角度，帶一定的邊，這一項(xiàng)要求也比較嚴(yán)，邊多厚，角度為多少和偏差范圍都有規(guī)定，幾何尺寸上比管件多了很多項(xiàng)。表面質(zhì)量和機(jī)械性能基本和管子是一樣的。為了焊接方便，和被連接的管子的鋼種是相同的。第四，就是所有的管件都要經(jīng)過(guò)表面處理，把內(nèi)外表面的氧化鐵皮通過(guò)噴丸處理噴掉，再涂上防腐漆。
這既是為了出口需要，再者，在國(guó)內(nèi)也是為了方便運(yùn)輸防止銹蝕氧化，都要做這方面的工作。第五，就是對(duì)包裝的要求，對(duì)于小管件，如出口，就需要做木箱，大約1立方米，規(guī)定這種箱子中的彎頭數(shù)量大約不能超過(guò)一噸，該標(biāo)準(zhǔn)允許套裝，即大套小，但總重量一般不可超過(guò)1噸。對(duì)于大件就要單個(gè)包裝，像24″的就必須單個(gè)包裝。另外就是包裝標(biāo)記，標(biāo)記是要注明尺寸、鋼號(hào)、批號(hào)、廠家商標(biāo)。在管件上要打上鋼印，并附有裝箱單和質(zhì)保書(shū)等文件。大小頭生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，成本低，發(fā)展較快。大小頭生產(chǎn)的主要原材料在大小頭生產(chǎn)成本中占有很大比例，其價(jià)格的變化直接影響生產(chǎn)成本的變化。
彎管機(jī)適用于工廠、倉(cāng)庫(kù)、碼頭、建筑、鐵路、汽車等按裝管道和修理。它除了具有彎管功能外，還能卸下彎管部件（油缸）作為分離式液壓起頂機(jī)使用。若采用同類型的不銹鋼沖壓彎頭焊接，必須進(jìn)行300℃以上的預(yù)熱和焊后700℃左右的緩冷處理。若焊件不能進(jìn)行焊后熱處理，則應(yīng)選用大小頭焊條。大小頭的強(qiáng)度一般比直縫焊管高，能用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的彎頭，還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)管徑不同的焊管。
自動(dòng)彎管機(jī)操作前，首先檢查各潤(rùn)滑點(diǎn)是否缺油，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否松動(dòng)，安全防護(hù)裝置是否可靠，待確認(rèn)后方可操作。起動(dòng)油泵，系統(tǒng)壓力是否保持在規(guī)定范圍內(nèi)，若高，損傷液壓元件，浪費(fèi)電源，若過(guò)低，影響工作。
無(wú)芯彎管的工作原理與有芯彎曲相似。由于其省略了芯棒，為了對(duì)彎曲回彈進(jìn)行補(bǔ)償，一般在管坯進(jìn)入彎曲變形之前要進(jìn)行反變形處理。即利用反變形滾輪或滑槽對(duì)管坯施以適當(dāng)?shù)膲壕o預(yù)變形。在彎曲后，相反方向的變形相互抵消，使管材橫截面基本能夠保持圓形。
全自動(dòng)彎管機(jī)過(guò)去，手工彎管常常采用20、30號(hào)機(jī)油作潤(rùn)滑劑。對(duì)于潤(rùn)滑劑的質(zhì)量和數(shù)量沒(méi)有引起足夠的重視。進(jìn)行數(shù)控彎管時(shí)，由于彎曲的速度較快，芯棒和管壁產(chǎn)生的磨擦力很大，一般的機(jī)油不能在其中間形成油膜，達(dá)到潤(rùn)滑的目的。因而在彎曲過(guò)程中，產(chǎn)生“吭…吭…”尖叫聲，并伴隨著有波紋產(chǎn)生。這當(dāng)然與芯棒的提前量和芯棒桿的抖動(dòng)等因素有關(guān)。但當(dāng)芯棒提前量適當(dāng)，芯棒桿有足夠的剛性時(shí)，與潤(rùn)滑劑的質(zhì)量和數(shù)量有重要關(guān)系。
在彎曲過(guò)程中，潤(rùn)滑劑必須在管子內(nèi)壁和芯棒之間形成潤(rùn)滑油膜，全自動(dòng)液壓彎管機(jī)并且潤(rùn)滑劑必須均勻覆蓋管子內(nèi)表面。在彎管機(jī)上配有芯棒潤(rùn)滑裝置，即在進(jìn)行每一個(gè)DOB時(shí)，一個(gè)氣泵將潤(rùn)滑劑通過(guò)芯棒桿和芯棒上的孔，擠入管子內(nèi)腔。在生產(chǎn)中，可用“拉伸油”作潤(rùn)滑劑。在沒(méi)有拉伸油時(shí)，我們自己配制了一種潤(rùn)滑劑，也能夠滿足彎曲需要。
標(biāo)彎頭成型技術(shù)基本工藝過(guò)程是：首先焊接一個(gè)橫截面為多邊形的多棱環(huán)殼或兩端封鎖的多棱扇形殼，內(nèi)部沖滿壓力介質(zhì)后，施以內(nèi)壓，在內(nèi)壓作用下橫截面由多邊形逐漸變成圓， 國(guó)標(biāo)彎頭能夠在建筑行業(yè)中施展重要的作用和貢獻(xiàn)，表現(xiàn)好的機(jī)能上風(fēng)，展現(xiàn)重要的作用和價(jià)值。國(guó)標(biāo)彎頭于彎管不同，在出產(chǎn)和制作工藝中據(jù)有不同的特點(diǎn)和機(jī)能，采用不同的工藝和方式進(jìn)行出產(chǎn)和加工。國(guó)標(biāo)彎頭與彎管的區(qū)別顧名思義在本質(zhì)上是“頭”和“管”的其別，但是在制作工藝上卻有很大的不同
目前，世界上有美國(guó)、加拿大和德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家近10家冷彎?rùn)C(jī)生產(chǎn)廠，所產(chǎn)機(jī)型基本結(jié)構(gòu)均為垂直液壓式，內(nèi)胎形式主要有氣動(dòng)式和液壓式兩種。氣動(dòng)式結(jié)構(gòu)內(nèi)胎優(yōu)點(diǎn)在于行走速度快、彎管預(yù)制效率高，但需要另行配置空氣壓縮機(jī)，系統(tǒng)工作平穩(wěn)性差，難以控制。液壓式內(nèi)胎借助于整機(jī)液壓站，結(jié)構(gòu)緊湊，且液壓傳動(dòng)平穩(wěn)可靠，能夠保證管道在預(yù)制過(guò)程中不發(fā)生橢圓變形。
在原有導(dǎo)管實(shí)樣不能利用的情況下，決定對(duì)該型號(hào)飛機(jī)上所用的能上數(shù)控自動(dòng)彎管機(jī)的導(dǎo)管零件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)實(shí)樣的重取和規(guī)范，并根據(jù)數(shù)控自動(dòng)彎管機(jī)和配套彎管模的情況，以及導(dǎo)管的空間走向，按照導(dǎo)管的材料規(guī)格和彎曲半徑進(jìn)行分類，確定329個(gè)圖號(hào)的彎管上數(shù)控彎管機(jī)生產(chǎn)。在完成該機(jī)型導(dǎo)管實(shí)樣的重新彎制后，按儲(chǔ)存在彎管機(jī)中的導(dǎo)管成形的基本數(shù)據(jù)進(jìn)行批量生產(chǎn)，所生產(chǎn)的導(dǎo)管空間走向合格，且質(zhì)量好。但復(fù)制出的導(dǎo)管實(shí)樣絕大多數(shù)不合格，究其原因主要是由導(dǎo)管彎曲半徑不規(guī)范導(dǎo)致的。
在數(shù)控彎曲管材過(guò)程中，由于彎曲中J}生層外側(cè)的切向拉應(yīng)力作用，外側(cè)減薄是不可避免的。但自動(dòng)彎管機(jī)管壁厚度過(guò)度減薄必然降低管件的承載能力，影響管件的使用性能，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致開(kāi)裂，故壁厚減薄是影響數(shù)控彎管質(zhì)量的一個(gè)主要因素。影響管彎曲壁厚減薄的因素很多，芯棒是其中一個(gè)重要因素H 在有芯彎曲中，芯棒伸出量對(duì)管壁變薄也有重要影響。
隨著芯棒伸出量的增加，管材彎曲過(guò)程中的壁厚變薄率變化趨勢(shì)可分為3個(gè)階段，即線性下降階段、過(guò)渡階段和非線性增加階段。有芯彎曲中彎曲速度對(duì)壁厚變薄率的影響表現(xiàn)為：當(dāng)彎曲速度在較小范圍內(nèi)增加時(shí)。壁厚變薄趨向于減小；當(dāng)彎曲速度增加到一定值時(shí)，壁厚變薄率達(dá)到小值，如繼續(xù)增加彎曲速度。壁厚變薄率將增加。
夾頭是卡緊管子和支承管子用的，它與搖臂通過(guò)燕尾導(dǎo)軌連接．夾頭的寬度一般取管子的直徑， 因此，彎管機(jī)上各有幾種規(guī)格的夾頭， 以適應(yīng)加工不同直徑管材時(shí)配用．夾頭的張開(kāi)與夾緊是用液壓油缸或液壓馬達(dá)帶動(dòng)絲杠來(lái)完成的。夾頭的徑向移動(dòng)是由單獨(dú)的液壓馬達(dá)帶動(dòng)絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)的。導(dǎo)向輥輪是管子定心裝置，并承受彎曲時(shí)產(chǎn)生的作用力。它由兩對(duì)導(dǎo)向輥輪和移動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分組成．其中，一對(duì)導(dǎo)向輥輪是V形面，另一對(duì)是圓弧面.
高頻加熱線圈是用紫銅(含銅99．9％)材料特殊制做的空心管子(截面可以是圓形或方形)煨割而成的。工作時(shí)，其空腔內(nèi)通有冷卻水或空氣．并從有一定角度的小孔中噴出射向被加熱的彎管上． 以冷卻彎管．
自動(dòng)彎管機(jī)設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)
1、在清洗油箱時(shí)，要清洗各泵的進(jìn)油濾清器。
2、設(shè)備開(kāi)始使用后的1—2個(gè)月內(nèi)，清洗油箱和過(guò)濾一次液壓箱。
3、檢查各部位緊固件，使之處于緊固狀態(tài)。
4、如發(fā)現(xiàn)前進(jìn)與撤退退切失靈，首先檢查電磁閥是否動(dòng)作如電磁閥動(dòng)作正常，再檢查順序閥6X3、溢流閥YF—L20H4或單向卸荷閥4HD3有否雜質(zhì)卡死現(xiàn)象。 (這種現(xiàn)象一般在設(shè)備開(kāi)始使用時(shí)，輕易發(fā)生)。如有卡死現(xiàn)象，拆開(kāi)用汽油或柴油清洗好后，重新裝好即可。
5、液壓泵站部位各接頭都裝有耐油橡膠密封圈、如密封圈損壞、漏油、應(yīng)及時(shí)更換。
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