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分析造成薄壁不銹鋼彎管產生褶皺的原因

發布者:dia912
2018-09-072017

   今天小編幫您分析造成薄壁不銹鋼彎管產生褶皺的原因,一起來了解吧。

  將汽車排氣管彎成符合圖樣要求的有一定曲率、角度、形狀的不銹鋼彎管的工藝稱為彎曲成形。彎曲成形的薄壁不銹鋼管褶皺狀態如圖1所示,不銹鋼彎管的外層被拉伸、變長,內層被壓縮、變短。不銹鋼彎管彎曲成形首先是彈性變形.然后是塑性變形。當彎曲力超過屈服點時才能產生彎曲變形。超過變形能力的材料會斷裂(不允許)。目前,彎曲成形的傳統工序是滋沙、劃線、加熱、彎曲。加熱后材料的塑性提高.彎曲所需的力小,彈復消失,小彎曲半徑變小,但加熱后材料易級化、脫碳、過熱、過燒、熔化且工作條件差。

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  1 褶皺原因分析

  不銹鋼具有良好的塑性和韌性,但容易產生加工硬化現象。不銹鋼彎管通過機械加工(壓延、拉拔、鍛造)后.硬度及抗拉強度增加.而延伸性變差,通俗地講就是硬度變高.這種現象叫做加工硬化。因機械加工,導致材料變形.使材料的晶格發生畸變。由于這種晶格畸變的抵抗作用.造成材料變形困難。與硬化有關聯的是結晶溫度,隨著溫度的上升.原子的運動也越來越活躍.加工變形引起的晶格崎變逐漸消失,形成新的晶格.這種現象叫做重結晶。開始貢結晶的溫度叫做重結晶溫度。經過重結晶.原本變得很高的力學性能就會恢復到變形前的初始狀態。鋁箔(AIN30-H8)通過壓延得到了加工硬化。

  為了節約成本.排氣管所使用的不銹鋼為市場價格便宜的13鉻不銹鋼.數字13代表鋼的含鉻量.其碳的質量分數極少.大概為0.1%以下。按其組織狀態來說,13銘不銹鋼是馬氏體型。馬氏體在鋼的組織里是硬的.而且脆。脆性和韌性似乎是相互對立的.但是與硬和軟的關系不同,可以認為硬度越低就越軟。一錘打就裂的金屬是脆的.但不裂的金屬不一定就有韌性.因為有的金屬是硬而不裂,也有的金屬是軟而變形。為了不觸及金屬的各種性能之間相互關聯的問題糾葛.通過滾壓、壓延等塑性加工工藝方法利用金屬固有的塑性使其產生塑性變形來解決熱彎后薄壁不銹鋼管出現褶皺的問題。

  2 塑性變形技術應用

  2.1新技術所要解決的技術問題

  (1)設計一種薄壁不銹鋼彎管柔性彎管器,將其工藝過程修整為罐沙、彎曲.并能對2種不同管徑的薄壁不銹鋼管進行彎曲成形。

  (2)采用冷彎以不改變原材料成分的前提下,通過助力器拉動滾輪產生彎曲力使其彎曲。

  2.2新技術解決上述技術問題采取的技術方案

  (1)采用大直徑管固定座或小直徑管固定座代替傳統的劃線工藝.可對大直徑或小直徑薄壁管進行定位夾緊。

  (2)采用銷軸加強板對連接滾輪B與“U”形滾輪連接又帶手棲的銷軸進行增力.保證銷軸在薄壁不銹鋼管彎曲過程中不會因產生過大的力而造成銷軸斷裂。

  (3)通過大小直徑滾輪A與滾輪B將2種管徑的薄壁不銹鋼彎管彎曲成不同形狀.滾輪A與滾輪B形成對薄壁不銹鋼彎管的間隙通過調整螺栓對連接滾輪A與“U”形滾輪連接叉帶手柄的銷軸進行調整。

  (4)彎曲薄壁不銹鋼彎管需要的助力器普通長為1.5 m的鋼管,將鋼管套入“U”形滾輪連接叉帶手柄處.即可帶動滾輪B將薄壁不銹鋼管繞著滾輪A彎曲成不同形狀。

  2.3新技術帶來的有益效果

  (1)結構合理,堅固實用,操作簡單、人機工程性好。

  (2)能將直徑為38 mm和25 mm的薄壁不銹鋼彎管彎曲成不同形狀且無皺褶。

  (3)能現場實配不同平面、不同角度的彎曲形狀。

  (4)不破壞薄壁不銹鋼管材料特性.加強了薄壁不銹鋼管的使用性能。

  3 彎管器應用

  薄壁不銹鋼管彎管器結構如圖3所示.薄壁不銹鋼管彎管器結構剖視如圖4所示。薄壁不銹鋼管柔性彎管器的構成形式,包括“U”形滾輪連接叉帶手柄(1)、(12).小直徑滾輪A(2),小直徑滾輪B(3).梢形夾緊塊(4).調整螺栓(5), (7).銷軸(6),支撐座(8).梢軸加強板(9),大直徑管固定座(10),大直徑滾輪A(11),大直徑滾輪B(13),銷軸加強板(14).小直徑管固定座(15).底板(16),墊圈(17)。

  其使用過程:①將薄壁不銹鋼管柔性彎管器的格形夾緊塊(4)用“U”形燕尾槽進行定位夾緊;②將調整螺栓(5),(7)松脫.保證滾輪A(2). (11)與滾輪B(3), (13)有足夠的間晾讓薄壁不銹鋼穿人其中并用小直徑固定座(15)或大直徑固定座(10)對其進行夾緊定位;③將調整螺拴(5), (7)擰緊并保證薄壁不銹鋼管與滾輪A(2),(11)滾輪B(3), (13)的間晾在0.5 mm范圍內;④將長為1.5 m的鋼管作為助力器套進“U”形滾輪連接I帶手柄(1),(12)處.用力推動鋼管末端來帶動滾輪A(2),(一1)繞著滾輪B(3),(13)轉動;⑤薄壁不銹鋼管在滾輪A(2), (11)和滾輪B(3), (13)的轉動下夸曲變形。薄璧不銹鋼管彎管器使用過程如圖5所示。

  薄壁不銹鋼管彎曲效果如圖6所示,從圖6可看出通過彎管器彎出的薄壁不銹鋼管彎曲效果良好,無摺皺。

  4 結論

  (1)薄壁不銹鋼管彎曲易利用金屬特性中副作用小、好掌控的塑性變形特性,避開不銹鋼各種性能之間相互關聯的問題糾葛。

  (2)彎管器對不銹鋼彎管彎曲時使其產生塑性變形的質量好壞取決于滾輪與不銹鋼管接觸面的粗糙度,此粗糙度的經驗值為1.6 um以內。

  (3)在彎管器使用過程中需要在滾輪與不銹鋼管的接觸面涂上機油,以減小滾輪與不銹鋼管之間的摩擦力.減小不銹鋼在彎曲過程中遇到的影響其塑性變形的阻力。

  (4)彎管器經過實際操作驗證,表明其結構合理、堅固實用、操作簡單、人機工程性好,能現場實配不同平面、不同角度的彎曲形狀,不破壞薄壁不銹鋼彎管的特性且無摺皺現象.適用于生產。

  通過以上不銹鋼彎管小編的了解,希望對您有所幫助。