彎頭的工藝流程與形成原理

無縫彎頭:彎頭是用于管道轉(zhuǎn)彎處的一種管件。在管道系統(tǒng)所使用的全部管件中，所占比例最大，約為80%。通常，對(duì)不同材料或壁厚的彎頭選擇不同的成形工藝。目前，制造廠常用的無縫彎頭成形工藝有熱推、沖壓、擠壓等。

    a.熱推成形

    熱推彎頭成形工藝是采用專用彎頭推制機(jī)、芯模和加熱裝置，使套在模具上的坯料在推制機(jī)的推動(dòng)下向前運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中被加熱、擴(kuò)徑并彎曲成形的過程。熱推彎頭的變形特點(diǎn)是根據(jù)金屬材料塑性變形前后體積不變的規(guī)律確定管坯直徑，所采用的管坯直徑小于彎頭直徑，通過芯?？刂婆髁系淖冃芜^程，使內(nèi)弧處被壓縮的金屬流動(dòng)，補(bǔ)償?shù)揭驍U(kuò)徑而減薄的其它部位，從而得到壁厚均勻的彎頭。

    熱推彎頭成形工藝具有外形美觀、壁厚均勻和連續(xù)作業(yè)，適于大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，因而成為碳鋼、合金鋼彎頭的主要成形方法，并也應(yīng)用在某些規(guī)格的不銹鋼彎頭的成形中。

    成形過程的加熱方式有中頻或高頻感應(yīng)加熱(加熱圈可為多圈或單圈)、火焰加熱和反射爐加熱，采用何種加熱方式視成形產(chǎn)品要求和能源情況決定。

    b.沖壓成形

    沖壓成形彎頭是最早應(yīng)用于批量生產(chǎn)無縫彎頭的成形工藝，目前，在常用規(guī)格的彎頭生產(chǎn)中已被熱推法或其它成形工藝所替代，但在某些規(guī)格的彎頭中因生產(chǎn)數(shù)量少、壁厚過厚或過薄。產(chǎn)品有特殊要求時(shí)仍在使用。彎頭的沖壓成形采用與彎頭外徑相等的管坯，使用壓力機(jī)在模具中直接壓制成形。沖壓彎頭成形的示意圖見圖

    在沖壓前，管坯擺放在下模上，將內(nèi)芯及端模裝入管坯，上模向下運(yùn)動(dòng)開始?jí)褐?，通過外模的約束和內(nèi)模的支撐作用使彎頭成形。與熱推工藝相比，沖壓成形的外觀質(zhì)量不如前者;沖壓彎頭在成形時(shí)外弧處于拉伸狀態(tài)，沒有其它部位多余的金屬進(jìn)行補(bǔ)償，所以外弧處的壁厚約減薄10%左右。但由于適用于單件生產(chǎn)和低成本的特點(diǎn)，故沖壓彎頭工藝多用于小批量、厚壁彎頭的制造。

    沖壓彎頭分冷沖壓和熱沖壓兩種，通常根據(jù)材料性質(zhì)和設(shè)備能力選擇冷沖壓或熱沖壓。

    冷擠壓彎頭的成形過程是使用專用的彎頭成形機(jī)，將管坯放入外模中，上下模合模后，在推桿的推動(dòng)下，管坯沿內(nèi)模和外模預(yù)留的間隙運(yùn)動(dòng)而完成成形過程。圖15-8為某制造廠的不銹鋼彎頭在擠壓前和擠壓后的照片。

    采用內(nèi)外模冷擠壓工藝制造的彎頭外形美觀、壁厚均勻、尺寸偏差小，故對(duì)于不銹鋼彎頭特別是薄壁的不銹鋼彎頭成形多采用這一工藝制造。這種工藝所使用的內(nèi)外模精度要求高;對(duì)管坯的壁厚偏差要求也比較苛刻。

    c.其它的成形方法

    除上述三種常用的成形工藝以外，無縫彎頭成形還有采用將管坯擠壓到外模后，再通過管坯內(nèi)通球整形的成形工藝。但這種工藝相對(duì)復(fù)雜、操作麻煩，且成形質(zhì)量不如前述工藝，故較少采用。