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格倫機械制造（河北）有限公司?

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金屬波紋管的液壓成型工藝淺析
金屬軟管的制造工藝中，很重要的一個環(huán)節(jié)是液壓成型。

??? 液壓加工是截面為圓形、橢圓形、矩形、跑道形等環(huán)狀波紋管成型的普通工藝方法。調(diào)整好模具和管坯料的相對位置以后，向管坯料內(nèi)腔充壓，再沿其軸向進行機械壓縮，一根給長度的波紋管就很快形成了。這是液壓成型的一種方法，叫做多波一次成型法。一般作彈性元件的波紋管，多采用這種加工方法。但對作為金屬軟管本體的波紋管來講，該方法就不行了。因為這類波紋管要求越長越好。為此，人們創(chuàng)造了另一種液壓成型的方法，即單波連續(xù)成型法。它能夠在管坯料長度條件允許的情況下，連續(xù)成型幾十、幾百，甚至幾千、幾萬個波紋。使用時，可按所需長度或所需波紋數(shù)截取。從這個意義上來講，它可以代替多波一次成型機床。只要更換不同規(guī)格的模具，就可以生產(chǎn)不同規(guī)格的波紋管?？梢哉f，單波連續(xù)成型機床是波紋管加工的多功能設備，是該生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設備。

??? 一、單波連續(xù)成型法

金屬波紋管單波連續(xù)成型的工作程序如下：

?? （一）合模上、下兩片對稱的推模4和模片7同時平行地向管坯料軸心線垂直移動，將安裝在芯軸上的薄壁管坯料從外表面緊緊地包住。

??? （二）進芯軸芯袖克服密封圈%和管坯料內(nèi)壁的摩擦阻力，向左移動，使固定在芯軸上的密封圈與模片相對運動到事先調(diào)定的位置。

??? （三）充填壓力液體工作液體從芯軸中心孔流向兩道密封圈之間，對管坯料內(nèi)壁起作用。在液體壓力的作用下，兩道密封圈之間的管坯料凸起，形成初波。

??? （四）進推模推模克服彈簧的阻力，沿著導向滑桿向右移動，使原先初波的高度增加，寬度縮小，直至設計尺寸為止。

??? 再經(jīng)過：五、泄液壓；六、分模；七、退芯軸；八、退推模這四個工序把已經(jīng)成型的波紋管從模具中脫出來；同時，又為下一個波紋的成型做好了準備。如此循環(huán)。每成型一個波紋約用4-40秒的時間。通徑越大，成型所需的時間就越長。

二、成型模具設計要素

???? 波紋管液壓成型模具由一個芯軸、一付推模和一付模片組成。它們工作部位的截面形狀相應于波紋管截面形狀而變化。材料宜用中碳鋼或普通合金鋼。其強度、硬度和韌性方面的要求可與一般模具設計標準相同，但模具各部位的幾何尺寸，形位公差的確定，必須根據(jù)長期實踐所獲得的成熟經(jīng)驗來考慮。否則，成功地設計出理想的金屬軟管模具是很困難的。

?? （一）不柱度和不同軸度

?? 對于通徑為l50毫米以下或各種當量截面的，不同波形的中小規(guī)格的波紋管，推模中心工作部位的不同軸度不能大于0.03-0.05毫米，其不柱度不能大于0.05-0.08毫米。尤其是對矩形截面的波紋管模具，要求還要更高一些。否則，在合模的時候，就可能將管坯料咬破，使之漏液，結(jié)果會由于壓力損失而使波紋成型不出來。即使管還未被咬破（僅是被咬傷了），成型時，這個部位壁厚就會更加變薄。這樣，必然影響它的使用壽命。對于矩形截面的波紋管，則在四個面上的波紋厚度、波谷寬度可能產(chǎn)生不均勻，或是波紋深度有差異。因此，嚴格地掌握不柱度和不同軸度的允差，是波紋管液壓成型模具設計中的一個基本原則。

?（二）配合

?? 在設計模具時，當然不能機械地按照管坯料通徑及壁厚去換算。由于管坯制造公差管材薄壁的嬌嫩性及單波連續(xù)成型工藝特點等原因，根據(jù)波紋管截面大小的不同，推模、模片與管坯料外表面應呈靜配合或相當于靜配合的過渡配合狀態(tài)。它們之間沒有間隙。為了保證成型過程中不泄漏，密封圈外徑要比芯軸外徑大一些，使套裝在芯軸上的管坯料的實際支承是密封圈，而不是芯軸本身。否則，在工作過程中則可能出現(xiàn)下述兩個問題。

?? 1）由于模片、推模對管坯料包夾不緊而造成泄漏；

?? 2）由于芯軸在管坯料中自然狀態(tài)不穩(wěn)定而造成密封圈被沖擠出槽。

?? 這兩種結(jié)果都將使壓力有較大降失，因而不能成型出合格的金屬軟管，甚至根本不能成型出波紋來。反之，如果推模、模片對管坯料包失太緊，必然在芯軸進給時造成系統(tǒng)壓力猛增。如果芯軸在管坯料中受壓太大，必然造成摩擦阻力的增大。這兩種結(jié)果又將給波紋管成型帶來不利條件，產(chǎn)生疊波（即波紋管波紋寬度和波谷寬度都縮小，趨向于零）的主要原因就在于此。所以，合理地控制模具與管坯料的配合關(guān)系是波紋管液壓成型模具設計中的一個重要環(huán)節(jié)。

??? （三）關(guān)于圓角值的確定

?? 在模具上，各部位的R值有其各種不同的作用。

?? R值的大小，直接影響波紋管的成型質(zhì)量。由于各種材料、規(guī)格的不同，波紋成型后的回彈量大小也不相同。

?? R值確定得是否得當，直接關(guān)系到能否生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。所以說，認真地分析各個R值的實際意義亦是波紋管液壓成型模具設計中一個不可忽視的方面。

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