高頻焊管成型的方式優(yōu)缺點(diǎn)匯總
高頻焊管成型軋輥是焊管機(jī)組的重要組成部分,也是焊管成型工藝的技術(shù)核心。
高頻焊管成型需要經(jīng)過(guò)5道基本工序: 邊緣彎曲—整體彎曲—閉口導(dǎo)入—擠壓焊接—定徑。在焊管行業(yè)內(nèi), 一般將高頻焊接前的3道工序稱為預(yù)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(tǒng)工藝的邊緣成型采用單半徑成型, 現(xiàn)代工藝采用雙半徑成型, 如圖1 所示。
初期的雙半徑成型,只是單純的雙半徑向上彎曲,后來(lái)發(fā)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(shí)孔型各處的線速度差較小。
邊緣成型一般采用實(shí)彎法。在冷彎成型中,實(shí)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(shí)彎孔型有單半徑、多曲線和漸開(kāi)線3種基本類型。
1.1 單半徑實(shí)彎成型
單半徑實(shí)彎成型的孔型與帶材為線接觸封閉型,帶材被外力擠推進(jìn)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(guī)格的曲率半徑,軋輥沒(méi)有共用性,如圖2所示。
單半徑實(shí)彎成型的優(yōu)點(diǎn): 帶材對(duì)中導(dǎo)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(qū)彈復(fù)?。卉堓伩仔颓€簡(jiǎn)單,易加工。
缺點(diǎn): 軋輥共用性差; 孔型上各處線速度差較大,易導(dǎo)致孔型和帶材表面擦傷;帶材進(jìn)入型腔困難。
1.2 多曲線實(shí)彎成型
多曲線實(shí)彎成型的孔型與帶材為線接觸封閉型,不過(guò)上下輥孔型變?yōu)榱硕喽尾煌拾霃降那€,成型時(shí)用其中一段曲線(較傳統(tǒng)實(shí)彎的成型線要短),軋輥有一定的共用性。多曲線成型機(jī)架上部應(yīng)采用可旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu),通過(guò)調(diào)整角度來(lái)選擇需要的成型曲率;下輥一般為平輥,通過(guò)調(diào)整輥片中心距來(lái)與上輥孔型曲線對(duì)應(yīng),如圖3 所示。
多曲線實(shí)彎成型的優(yōu)點(diǎn): 軋輥有一定范圍的共用性;調(diào)整較為方便;孔型與帶材接觸面小,表面不易擦傷。
缺點(diǎn): 孔型曲線較復(fù)雜,加工較難;機(jī)架結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜;帶材中心易偏離軋制中心,成型彈復(fù)較大。
1.3 漸開(kāi)線實(shí)彎成型
漸開(kāi)線實(shí)彎成型的孔型與帶材為點(diǎn)接觸開(kāi)放型,上輥孔型為漸開(kāi)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(kāi)線成型上下機(jī)架一般都為可調(diào)節(jié)角度的旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu),如圖4 所示。
漸開(kāi)線實(shí)彎成型的優(yōu)點(diǎn): 軋輥共用性最好;帶材表面無(wú)線速度差,避免了擦傷。
缺點(diǎn): 軋輥加工困難;機(jī)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜;制造精度要求很高;帶材中心易偏離軋制中心,成型彈復(fù)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(dǎo)入輥的曲率。傳統(tǒng)的整體彎曲采用平/立輥交替空彎成型?,F(xiàn)代先進(jìn)的整體成型工藝采用排輥成型集中空彎成型,F(xiàn)FX 成型工藝采用漸開(kāi)線立輥群集中空彎來(lái)實(shí)現(xiàn)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(dòng)輥,立輥是被動(dòng)輥,平輥和立輥進(jìn)行逐道空彎,如圖5所示。
平/立輥交替成型的優(yōu)點(diǎn): 成型性好,成型力分布均勻、穩(wěn)定,帶材對(duì)中性好, 不易偏離軋制中心。
2.2 排輥群/漸開(kāi)線立輥群集中成型
排輥群/漸開(kāi)線立輥群集中成型的孔型與帶材為開(kāi)放式空彎。由排輥群或漸開(kāi)線立輥群對(duì)帶材連續(xù)集中空彎,如圖6所示。
排輥群/漸開(kāi)線立輥群集中成型的優(yōu)點(diǎn): 帶料進(jìn)入孔型容易,表面不易擦傷,成型路線短,軋輥共用性好。
缺點(diǎn): 機(jī)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)整困難;排輥群/立輥群為非動(dòng)力傳遞,只能靠外力強(qiáng)推進(jìn)入孔型;排輥群靠擋輥?zhàn)柚箮Я掀x軋制中心,易導(dǎo)致帶料邊緣增厚。