關(guān)于一種鋼管冷壓模具的應(yīng)用

李北魯

摘要：本文作者經(jīng)過多年的工作經(jīng)驗(yàn)，從實(shí)際中摸索出鋼管冷壓模具，使管零件加工容易、高效美觀。

關(guān)鍵詞：高效；經(jīng)濟(jì)；光滑、飽滿

前言

鋼管集金屬管材與非金屬管材的優(yōu)點(diǎn)于一身。它具有一般金屬的高強(qiáng)度它又比一般金屬易彎曲，韌性好且延展性高，具有優(yōu)良的抗振、抗沖擊及抗凍脹性能。鋼管可以承受極冷和極熱的溫度，從-196度到250度適用范圍大，且適應(yīng)溫度劇烈變化（—高溫—低溫—高溫—），使用性能不會(huì)因長(zhǎng)期使用和溫度的劇烈變化而降低，不會(huì)產(chǎn)生老化現(xiàn)象。這是普通管材所不能及的。鋼管的線形膨脹系數(shù)很小，是塑料管的1/10，可抗疲勞。鋼管表現(xiàn)出來(lái)的高度穩(wěn)定性和可靠性廣泛應(yīng)用在各類鋼結(jié)構(gòu)中，無(wú)可替代。

一.鋼管的應(yīng)用

鋼管連接牢固度強(qiáng)，穩(wěn)定性高。市場(chǎng)上的管材多種多樣，鋼管連接，表現(xiàn)出牢固度很大，不易銹蝕，耐寒、耐熱、耐壓、耐腐蝕和耐火等特性集于一身。塔式起重機(jī)械各類鋼管的使用是相當(dāng)普及的。

二.鋼管的分類

鋼管按軋制工藝、是否有縫以及截面形狀等方法進(jìn)行分類，可分為熱軋鋼管和冷軋鋼管。按鋼管是否有縫分類，又分為無(wú)縫鋼管和有縫鋼管。由于鋼管種類繁多，今天我們討論的是熱軋或冷軋無(wú)縫鋼管，材質(zhì)為20#鋼和Q345鋼管。

三.鋼管連接

在鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)用中各類鋼管的使用是相當(dāng)普及的，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，鋼管的連接方式也是多種多樣。各類連接前，鋼管的外形成型方式也是千差萬(wàn)別的，今天我們討論的主要議題就是連接前的外觀成型。鋼管連接多數(shù)采用焊接的方式。

四.鋼管成型

如圖：1、2、3。表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象連接不易掌握或者說(shuō)連接方式低效。

那么在特定條件下，更快捷、更經(jīng)濟(jì)的方式如圖4是可行的，從外形來(lái)看并不陌生，以前多數(shù)情況下是：將鋼管按照一定長(zhǎng)度切割下后，經(jīng)鍛打成型再切割成型，期間經(jīng)過1至2次受熱，易對(duì)材料組織造成傷害，接下來(lái)才是焊接，再次受熱，且工序復(fù)雜，不易掌握。

五.成型應(yīng)用

按圖4、5加工方式至少可以減少一次受熱，目前已應(yīng)用在重慶百步機(jī)械有限公司QTP200（7020）塔機(jī)上，從冷壓成型來(lái)看美觀、高效。經(jīng)嚴(yán)格的型式試驗(yàn)檢測(cè)，已順利通過中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)總局的驗(yàn)收，取得特種設(shè)備制造許可證。

接下來(lái)推廣應(yīng)用在其它起重機(jī)械鋼結(jié)構(gòu)中，也為同行摸索出這一經(jīng)濟(jì)高效的加工工藝。

六.模具設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)一副冷壓模具是壓成型的關(guān)鍵。其設(shè)計(jì)原理：上下模采用T10（HRB55-60），σ60mm，根據(jù)管徑確定外形大小，圖示尺寸是260×200mm。

① .根據(jù)管徑確定行程，圖示是160mm。

② .導(dǎo)向桿采用45#（HRB50-55），φ30×320mm，粗制度3.2以上，導(dǎo)向阻力小。

③ .上下模采用數(shù)控加工，保證四桿導(dǎo)向良好，兩接觸面有30mm彈簧行程凹孔，且為平底，易于彈簧接觸，受力均勻。

④ .根據(jù)管徑確定上下模變徑凹槽，圖示采用φ120～φ60變徑加工，這是成型的基礎(chǔ)和保證，成型飽滿度可隨管壁厚度確定。

⑤ .從圖5外形來(lái)看，成型光滑、飽滿、無(wú)損。

⑥ .彈簧采用φ4×42×210-4件。

⑦ . 依附于不小于20Kp的壓力機(jī)，運(yùn)行速度≤0.6。

⑧ . 壓成型過程中注意在導(dǎo)向桿上注潤(rùn)滑油，減少阻力。

七.注意事項(xiàng)

1. 采用以上成型方式要受管壁和氣候等因素的干擾，管壁超過6mm需分段成型，預(yù)防材料形成內(nèi)外裂紋和外觀成型質(zhì)量低劣。

2.如遇低溫氣候，需適當(dāng)加熱（≤60°），可以使成型曲面飽滿。

3.如遇偏心連接可適當(dāng)，可采用上下模具偏移加工，效果也滿意。

4.更進(jìn)一步拓展使用的話，還可以水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度（對(duì)模具加工另作要求），同樣能滿足要求。

5.連續(xù)使用冷壓成型要注意導(dǎo)向桿隨時(shí)添加潤(rùn)滑油和液壓設(shè)備的油溫狀態(tài)，對(duì)較大、較厚（≥φ98×8）的材料加工，壓力機(jī)需間斷使用，不然壓力要喪失，導(dǎo)致質(zhì)量受損。

6.如對(duì)成型后期沒有特殊要求，管材表面壓成型前涂裝一些潤(rùn) 滑油，成型表面更光滑，還能有散熱作用。

7.最后還得注意安全操作，壓力機(jī)周邊管材要堆碼規(guī)范，操作過程中避免工傷事故。

八.結(jié)束語(yǔ)

這種鋼管成型已摸索多年，也就是今年進(jìn)行塔機(jī)型式試驗(yàn)為契機(jī)，進(jìn)行驗(yàn)證。希望在以后為相關(guān)行業(yè)或者同行加以關(guān)注，得到更進(jìn)一步的推廣。

參考文獻(xiàn)：

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