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三、下料工艺(略)
PageNo.8
第三节管子弯曲加工
PageNo.9
一、管子的弯曲加工方法
1、钢管的弯曲加工方法
PageNo.10
2、铜管的弯曲加工方法
3、不锈钢管、铜镍铁合金管的弯曲加工方法
PageNo.11
二、各种管子弯曲加工方法的适用场合
各种管子弯曲加工方法的适用场合
序号
弯曲加工方法
通常适用场合
1
弯管机冷弯、
有芯弯管
1.无缝钢管DN40-2002.紫铜管DN15-125
3.不锈钢管DN15-504.铜镍铁合金管DN15-40
5.黄铜管DN15-406.铝管DN15-80
2
无芯弯管
1.钢管(无缝或有缝)DN≤32
2.DN≤10紫铜管、不锈钢管、铜镍合金管、黄铜管、铝管
3
三芯滚动机冷弯
钢管(有缝或无缝)、不锈钢管DN≤65R≥10D。
常用于弯制栏
杆和顺舷旁线型的测量管,通常一根管子上弯出的弯头在一个平面内。
4
手工冷弯
钢管(有缝或无缝)和不锈钢管弯制栏杆等大R管。
5
弯管机热弯
(中频弯管)
⑴无缝钢管DN250-400
⑵无缝钢管DN65-200因管壁特别厚或无合适弯曲半径弯模的场合。
6
手工热弯
各种金属管相邻两弯头之间直线距离很短或无合适的弯模的场合。
7
标准弯头
空间狭小,或两弯头间直线距离不足弯管夹头长度的场合。
钢管规格DN15~800R=1D,1.5D
紫铜管规格DN25~125R=1D或略大于1D
铜镍铁合金管、不锈钢管规格按产品订货清册。
8
虾壳弯
凡是无法进行弯制,并且无定型弯头的场合,都可以应用虾壳
弯。
目前仅应用于主付机排气管、锅炉排烟管等。
注:
D表示管子公称通径R表示弯头弯曲半径
PageNo.12
三、弯管机
1、弯管机的分类
PageNo.13
2、弯管机主要参数
PageNo.14
3、常用弯管机简介
⑴电动、机械操作、冷弯、无芯弯管机(简称电
动无芯弯管机)
①传动部分
PageNo.15
②弯管部分
PageNo.16
⑵液压、机械操作、冷弯、有芯弯管机(简称
液压塞芯弯管机)
液压弯管机的回转机构主要有回转油缸和油马达两种。
即用电动机驱动高压油泵,再由高压油泵带动回转油缸或油
马达使弯模转动。
使用回转油缸的液压弯管机的扭矩较大,
适用于弯制公称直径100mm以上的大直径管子。
使用油马达
的液压弯管机结构简单,但扭矩较小,只适宜弯制小直径管。
PageNo.17
⑶液压、数控、冷弯弯管机(简称数控弯管机)
数控弯管机是应用电子数字控制技术的加工设
备。
它能按照规定的程序和尺寸要求自动进行管子
弯制工作,实现管子弯管自动化,减轻劳动强度,
提高生产效率和管子弯管精度。
数控弯管机床对机构和装置的程序控制主要有
以下几种
①送进和后退装置;
②法兰螺孔调节装置;
③前后夹头装置;
④弯角传动装置;
⑤转角装置;
⑥塞芯装置;
⑦液压系统。
PageNo.18
⑷中频弯管机
中频弯管机是热弯无芯弯管机,中频弯管机
是利用中频(800~2500赫兹)交变电流,通过
感应圈对金属管子作用而产生感应电流,由于
感应电流的涡流作用,在极短时间内使管子表
面产生一条15~25mm宽,950摄氏度左右的狭
强热带。
根据管径和壁厚的具体情况,随时调
整输出功率,达到弯曲温度后,就可以开动弯
管机床进行弯管工作,同时用冷却水对已弯好
的部分进行冷却。
PageNo.19
中频弯管机具有方便调节弯曲半径的
优点,但中频弯管时要用冷却水对已弯好
部分进行冷却,因而会发生弯曲后产生裂
纹的现象,一般仅适用于弯制10号无缝钢
管。
对于20号无缝钢管,弯曲后应作退火
处理。
PageNo.20
四、
管
子
弯
曲
质
量
标
准
1、
几
何
尺
寸
PageNo.21
2、管子弯曲部分质量标准
项目
标准
范围
允许极限
(%)
备注
管子园度率E
E=(a-b)/DWX100
式中:
a-弯曲处截面最
大外径,mm;
b-弯曲处截面最小外径,mm;
DW-管子实际外
径,mm
钢管
、
铜管
R≤2DW
冷弯
--
―――
R
为
曲
半
径
热弯
――
10
2DW<
R≤3DW
3DW<
R≤4DW
R>
4DW
铝黄
15
PageNo.22
允许极限(%)
壁厚减薄率FF=(t-t1)/tX100式中:
t-原管壁厚,
mm
t1-弯曲后的壁
厚,mm
20
25
PageNo.23
壁厚减薄率F
F=(t-t1)/tX100
式中;
t-原管壁厚(mm)
t1-弯曲后的壁
厚(mm)
铜
为
弯
30
铝
黄
管子褶皱h
h为褶皱高度(mm);
DW为管子外径(mm)
≤3/100XDW
不作规定
PageNo.24
五、弯管工作的通用操作规程
各种弯管机特别是数控弯管机、中频弯管机都有
相应的操作规程。
因此,在操作前,除了掌握下述的
通用操作规程外,还要掌握使用的弯管机的操作规程。
1、确认弯管机有“完好”的设备状态标志。
2、将管子零件图中弯管程序与弯管机前后夹头长
度、弯模半径对比,弯管程序中最后段或第一段直管
长应不小于后夹头长度,其余段直管长应不小于前夹
长度。
弯模半径应一致。
3、按弯曲管子的规格、弯曲半径正确选用弯模,
检查弯模、前夹头塞块、后夹头导条的凹槽和有芯弯
管的塞芯部分是否光洁和顺,对不光洁和顺处应予修
理,注意弯模与前夹头塞块及后夹头导条的同心配合。
PageNo.25
4、去除管子内外表面的硬质杂物,如铁屑、砂土等。
5、对有芯弯管,在芯头和管子内壁喷涂适量的润滑
油,并注意调节塞芯位置。
6、液压弯管机工作前,先检查油箱油位,然后开动
液压泵,将换向阀推至返回位置。
查看压力表压力,并
将压力调整到规定范围内。
7、弯制有缝金属管时,管子接缝应置于与弯曲截面
(水平面)夹角45度处。
8、紫铜管弯管前后,弯曲部分作退火处理,退火温
度为500~700摄氏度。
9、Ⅰ级管子碳钢和碳锰钢钢管,经冷弯后,若弯曲
半径小于其外径的3倍时,应进行热处理,20号钢管经
中频弯管后,也要进行热处理。
PageNo.26
第四节校管
PageNo.27
一、校管机校管
1、校管机校管的基本概念
校管机校管是在主管上安装搭焊式法兰的
一种方法。
它是根据管子零件图的信息,将校
管机移动到适当的位置,并在模板上装上法兰,
法兰内放上厚度与焊接端距相同的钢环,然后
将成型管子的二端套进法兰,按图调整好管子
的位置,然后进行法兰的定位工作。
PageNo.28
2、校管机结构及其工作原理
PageNo.29
PageNo.30
二、平台校管
1、平台校管的基本概念
平台校管是在主管上装配搭焊式法兰
的另一种方法,它是根据管子数值零件图
上的法兰螺孔角数据,用在法兰面上划线
的方法,利用法兰定规、水平尺、角度尺、
重垂等工具,将管子按一定的要求放在平
台上,进行法兰的定位工作。
PageNo.31
2、法兰螺孔转角含义
⑴弯管法兰螺孔的转角
如图带有法兰的管段P1P2与相邻管段P2P3组成的
平面□P1P2P3与平分法兰两相邻螺孔的直线P1F与P1P2
组成的平面□P1P2F间的夹角称为法兰螺孔的转角。
PageNo.32
⑴弯管法兰螺孔的转角
PageNo.33
法兰转角方向的规定:
人朝着法兰面看,将基准面旋转使其与平面□P1P2F重合,如果是顺时针方向旋转,则转角(ω)为正(+),逆时针时为负(-)。
(不同软件规定不同)
PageNo.34
2.直管法兰螺孔转角
选择其中一只法兰螺孔平分线与直管组成
的平面作为公共基准面,这样这只法兰螺孔的
转角为0。
另一只法兰的法兰螺孔平分线与此
基准面间的夹角即为这只法兰的螺也转角。
PageNo.35
3、工艺流程(以图示管子为例)
PageNo.36
4、实施方法
⑴切割管子的余量
对于直管,管子在第一次下料时已是无余量切
割。
对于弯管,由于考虑到前后夹头尺寸可能留有
一定的工艺余量,在校法兰前必须切除。
⑵根据法兰定位的需要,将管子放置于平台上,
如是直管,则放在平台上的两只元宝铁上,并用水
平尺检查管子水平度;
如是弯管,则先将首段(或
尾段)和相邻管段同时放在平台上的元宝铁上,元
宝铁的数量以三只为宜,并用水平尺检验由这两段
管段组成的平面水平度。
PageNo.37
⑶根据数值零件图上的法兰螺孔转角在法兰密
封面上划线。
角度尺指示的角度应与零件图上的法兰螺孔转角相同,
使角度尺的一边对准两只相邻螺孔的公共切线,用细石笔沿
角度尺的另一边在法兰密封面上划出线条。
PageNo.38
⑷将法兰套进管子,使法兰面与管子端部留有焊接端距。
⑸用重垂检查法兰螺孔转角,使法兰面上划出的线条垂
直向下。
⑹选择一点进行定位焊,第一点定位焊的位置通常选在
管子的正上方。
⑺用法兰定规检查法兰和管子上下的垂直度。
PageNo.39
⑻继续进行定位焊,并用法兰定规检查法兰与管子左右的垂直度。
定位焊的点数一般为四点,定位焊的次序按图中的A—B—C—D,大口径管子考虑防止变形和安全,可适当增加定位焊数量。
定位焊的数量、长度和高度可参照下表。
公称通径
定位焊点数
焊缝长度
焊缝高度
10~25
32~40
50~80
125~150
200
9
250
300及以上
PageNo.40
三、钢管的对接接头装配
1、钢管与钢管及附件对接的种类:
⑴钢管与对焊钢法兰的对接;
⑵钢管与标准弯头的对接;
⑶钢管与异径接头的对接;
⑷钢管与三通接头的对接;
⑸钢管与钢管的对接。
PageNo.41
2、
装
配
工
艺
和
要
求
应用场合
要求
备注
t≤4.2mm
4.2mm<
t≤6mm
t>
6mm
对接处厚度不一致时
t1-t
>
2.3
G=1~3
S=0~1
B=605
L≥
(t1-t)3
t1-t≤2.3
对中偏差要求
t1=t
t0≤2.3
一般要求不大于1mm
PageNo.42
3、定型弯头切割
⑴画线
如果管子加工需用的弯头的度数不是现有弯头的度数,
就要将弯头切开,首先要在弯头上划线,通常划线方法为:
在平台上根据所需弯头的度
数α、弯头的弯曲半径R、弯头
外径D,划出弯头及切缝在平台
上的投影线,如图所示。
然后将
弯头放在平台上,对准投影线,
再用直尺放在弯头上,对准切缝
投影线,用细石笔在弯头外壁划
出切割线
PageNo.43
⑵切割
用气割的方法按切割线切割,切割时考虑
好坡口角度,切割后将切割面打磨光洁,同时
去除留在弯头内部的飞溅和熔渣。
⑶整形
如切割后的弯头截面不圆,与管子装配有
明显的高度差,则需将弯头整形,整形的方法
为用火焰加热后锤击,难度较大的可送弯头制
造厂外协整形。
PageNo.44
4、装配
①检查坡口、壁厚差是否符合装配工艺和质量要求,不
符合的应采取措施清除缺陷。
②清洁焊缝周围20mm范围内的铁锈、油污、飞溅和熔渣。
③将装配的零件对合,控制焊缝间隙和同轴线度。
④选择一点定位焊,其中管子和弯头装配的第一点定位
焊位置应选择在弯头内侧或外侧,便于调整角度。
⑤检查同轴线度、间隙及管子与弯头组合后的角度。
对
符合装配要求的进入下一道工作,有少量偏差的可用调整间
隙、打磨弯头端面的方法修正。
偏差大的进行返工。
⑥在第一点定位焊对称点进行第二点定位焊。
⑦再次检查弯头角度,经确认后进行其余定位焊。
⑧对于焊缝内部容易打磨的定位焊采用CO2气体保护焊
或氩弧焊均可,对于不易打磨的,应采用氩弧焊。
PageNo.45
支
制
作
与
的
焊
接
坡
口
PageNo.46
2、支管制作方法
⑴展开法
展开法是根据支管外径、主管外径、支管与
主管的夹角,将支管马鞍形状用作图的方法展开,
制成样板,然后将样板包在管子外壁,划出切割
线,按线切割,再开出坡口。
⑵使用马鞍切割机切割。
⑶凭经验在管子上划出切割线,切割后再放
到主管上检查、逐步修理。
PageNo.47
3、主管开孔方法
展开法是根据支管内径、主管外径用作图及数
学计算的方法画出主管上开孔的相贯线,制成样板,
再将样板放到主管上划出线条,然后按划线开孔。
⑵利用马鞍切割机切割。
⑶利用支管划线的方法。
即将支管马鞍直接放到主管上,沿支管内壁在
主管外壁上划出切割线条。
如果支管不是直支管,
则可先沿支管外壁划出线条,然后再根据支管的壁
厚在线条内侧再划出一根线条,这就是切割线。
PageNo.48
4.直支管装配
直支管装配步骤如下:
⑴根据零件图上支管的定位尺寸,在主管划出
支管定位的十字中心线,如图(a)中的AC、BD,并用
洋冲打上标记。
⑵然后将支管放上主管,使支管上四等分线与
主管上的十字线对准,然后划出切割线。
⑶按切割线进行主管开孔,用砂轮将孔磨光顺。
如图(b)所示。
PageNo.49
PageNo.50
⑷再将支管放上主管,使支管上的四等分
线与主管上的十字线对准。
进行第一点定位焊,
然后用直尺检查法兰螺孔位置。
对于法兰面水平
的管子,可用水平尺检查法兰的水平度。
如图
(c)所示。
⑸继续进行定位焊。
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5、与主管垂直、但与水平面倾斜支管
的装配方法:
⑴利用角度仪,角度仪使用方法,如图所示。
PageNo.52
⑵用角度尺,按支管与水平面的倾斜角
调整好角度,将角度尺一边水平放置,目测另
一边与支管的平行度;
PageNo.53
⑶以主管水平线或垂直中心线为基准线,
计算支管中心线距基准线在主管外圆上的弧
长,找出支管与主管相贯线的水平中心线。
PageNo.54
5、斜支管装配
①在主管上划出两根成90度角的中心线,注意
与法兰螺孔的位置。
②划出支管中心线与主管中心线的交点;
③制作与主管交角α的支管样板;
④将支管制作后,放到主管上,使支管上两根
对应的等分线与主管上一根中心线对准,用样板检
查交角α的准确性,移动支管,使支管上另外两根
等分线的延长线通过主管另一根中心线与支管位置
线的交点;
⑤用细石笔或划针沿支管内壁在主管上划出切
割线。
其余步骤同直支管。
PageNo.55
PageNo.56
W
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