中國電子科技集團公司第38研究所 程曉祥
航空航天通用零部件中,有關管路系統一直存在兩個重要的問題點,即管道安裝擰緊力矩和導管彎曲半徑。其中管道安裝擰緊力矩的問題在于實際生產過程使用定力扳手或限力扳手進行裝配缺乏可行性,而導管的彎曲半徑越小,橢圓化現象、受壓面起皺和鵝頭越嚴重,成為了影響彎曲半徑選擇的重要因素。本人在管道彎制實踐中經不斷摸索、試驗,自行研制成功一種用于管道彎制時使用的工裝,方便并滿足了實際操作的需要。
彎管過程中一般采用冷煨與熱推兩種工藝。彎曲過程中,彎曲背面管壁被拉伸變薄,彎曲凹面受擠壓變厚,由于金屬材料抗壓性能優于抗拉性能,總體上管道被拉長,管道彎曲凹凸方向受力,側面不受力,管道截面變為橢圓形狀。本人一般采取以下工藝流程進行彎制:
1.將航空鋁管(5A02)的一端用木楔子堵結實,朝下立起(注意:要留外頭兒,以方便撥出來),把用烘箱約250度到300度烘48小時后的砂子(顆粒度不能太大,也不能太小,60目-120目篩好的河砂最合適)晾干后用漏斗慢慢灌進去,一邊灌,一邊讓管路垂直向下輕敲地面,使干砂子充分填實后,緊緊地打入另一個同樣的木楔子,直到干燥的砂子在管中沒有任何松動的可能為止。
2.在工作平臺上,畫出大樣:外園半徑為50+外徑/2,內徑為50-外徑/2,并在開始彎曲處與停止處點焊上掣子,防止煨過頭或欠煨。
3.下火煨,也可以用汽焊槍烤著煨。下火煨比較簡單,慢慢煨過來就可以了,但如果用汽焊槍烤著煨時,要注意一段一段的烤著煨,當心挨著平臺的底部那部分一定要烤到同樣火候,否則就會煨扁。
4.萬一發現欠煨(角度不夠)或者過煨(角度大了)時,可用冷水澆圓角內側或加熱外側以及相反的方法進行校正。
5.砂子用烘箱約250度到300度烘48小時,目的是除去里面的水份,防止下火時端頭木塞沖出傷人,另外沙子在管內支持管壁,不容易造成管變形,保證橢圓率。
本人針對管道彎制實踐中的若干特點,制作了如下工裝(圖1)。

圖1 工裝示意圖
由工作臺、手柄、模板、短管、定位裝置等幾部分構成。工作臺由鋼板和支架焊制而成。鋼板厚度8mm左右,長度尺寸為800mm×800mm。支架高度為1m,以便于人彎腰操作。通過手柄的旋轉帶動工作軸旋轉,利用螺紋的遞進、退出,實現定位鋼體的前后移動。使用時按照以下幾個步驟進行:
(1)應選擇與所要彎制管卡的管道管徑相同的短管。將短管套于定位鋼體上。
(2)由于管徑不同,所以,管卡的弧度也不一樣,要根據不同的管徑選擇不同的模板。本裝置應配有與常用管徑規格相配的幾套模板。在彎制時選擇與管徑配套的模板。
(3)將手柄和模板通過螺紋連接好以后,使模板套于模板軸上。
(4)由于管徑的不同,因此需要不斷調整定位裝置的前后位置,在煨彎操作時,管徑較大時,應將定位鋼體的位置相應后調。
(5)首先將用于制作管卡的圓鋼放于短管前面,然后,用手旋轉手柄從兩側開始向內用力,當弧形板開始接觸圓鋼時,應注意均勻用力,動作不宜過快,通過弧形板和短管的共同擠壓,使圓鋼成管卡形狀。
經后期制作過程中使用,大大提高了彎制管道的工效,同時針對工裝制作后的彎管進行了試驗和核對,理論計算和試驗結果基本符合。
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[2] 陳學海.全自動液壓數控彎管機加工曲線精度的研究[D].吉林大學,2005.
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