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管件的基本常识
发布时间:2015-06-09 00:00:00 发布者:laochen

提起管件我们大家都不陌生,在日常生活中经常能够接触到,管件的用途范围非常大,但在我国体现的差一些,在日本,无论是样品或资料介绍,管件种类很多,各式各样。如果要给管件下一个定义,我认为凡是管材经过深加工生产的产品都应该属于管件的范畴。日本确实如此。那么管件既然是管子做原料通过深加工成为一种产品,所以,这种产品具有管子和机械零件的双重特性,是二者的结合。管子是管件所必须的原材料,但管件的加工方法很多,只要是机械加工的方法,它都可以应用。管件为什么在国外发展如此迅速,我认为有两个比较突出的优点:第一是可代替部分机加工产品,而且比机械加工件、铸件、锻造结构件重量轻,节约材料;二是比机械加工产品节省工序、工时,降低工件成本。日本材料界的资料介绍一种卡车用的连杆机械加工方法与管件法做过比较,同样的产品重量用的材料重量就不同了,机械加工法是10.35kg,而用管件做这个零件则用9.32kg,节约了材料;机械加工的零件单价为240日元,若用管件则单价为140日元。所以管件法在价格上很有优势,将近降低了50%。从性能上讲,管件法要优于机械加工法。
  管件种类很多,归纳有以下几种主要类型:
  1.变直径管件,指管端或管上某一部分直径减小;
  2.变壁厚的管件,指沿管子长度方向使壁厚发生变化;
  3.改变断面的管件,根据要求,将圆形断面变为方形、椭圆形、多边形等等;
  4.弯曲管件,我们接触比较多的,就是将直管变为不同曲率半径的弯管,如弯头、弯管等等;
  5.带凸缘和圆缘的管件,前者指管子端部向内侧或外侧凸,后者指在管的圆周方向形成隆起的或凹槽的管件;
  6.带卷边和封底类的管件,增加管端总强度向管的外侧或内侧卷边或将管件端部封住的管件;
  7.扩径管件,按照要求将管件端部或某部位扩大形成各种形状的管件;
  管件的加工方法也有很多种。很多还属于机械加工类的范畴,用的最多的是冲压法、锻压法、滚轮加工法、滚轧法、鼓胀法、拉伸法、弯曲法、和组合加工法。管件加工是机加工和金属压力加工的有机结合。
  现举例说明如下:
  锻压法:用型锻机将管子端部或一部分予以冲伸,使外径减少,常用型锻机有旋转式、连杆式、滚轮式。
  冲压法:在冲床上用带锥度的芯子将管端扩到要求的尺寸和形状。
  滚轮法:在管内放置芯子,外周用滚轮推压,用于圆缘加工。
  滚轧法:一般不用芯轴,适合于厚壁管内侧圆缘。
  弯曲成形法:有三种方法较为常用,一种方法叫伸展法,另一种方法叫冲压法,第三种是大家较为熟悉的滚轮法,有3-4个辊,两个固定辊,一个调整辊,调整固定辊距,成品管件就是弯曲的。这种方法应用的较广,若生产螺旋管,曲率还可增大。
  鼓胀法:一种是在管内放置橡胶,上方用冲子压缩,使管子凸出成形;另一种方法是液压鼓胀成形,在管子中部充入液体,靠液体压力把管子鼓成所需要的形状,像我们常用的波纹管的生产大部分用的是这种方法。
  总之管件用途广泛,种类繁多。日本生产方法都是特许的,有的管件生产方法和工艺都申报了专利,管件专利很多,大多是组合加工。我国的管件加工差距很大,举个例子:自行车用的三通四通,在国外早在四五年就采用鼓胀成形的管头,而我国的厂家到现在可能还在用焊接的方法。人们几乎不认识这种事物,很难接受新事物,即使有,厂家也不一定愿意改变这种工艺。我国在管件这方面发展得很慢,比较落后。
  下面讲一下用于管路连接的管件,如:弯头、大小头、三通、管帽、弯管等。这些管件主要用在石油、化工、电力、造船、建筑行业等领域。比如:室内采暖管道有的要异径连接,有的要转向连接,有的要分流连接,它们分别可采用大小头(国外叫异径管)、弯头和三通管件。当然这些有的是铸件,有的是由管子做原料通过加工的方法生产。
  首先我来介绍弯头。弯头现在国际通用的标准是美国的国家标准ansib16.9和16.28。该标准的外径尺寸范围是1/2″~ 80″,一般24″以内的都是用无缝钢管为原材料,26″到80″的都是用钢板冲压以后再焊接。壁厚最大可达60mm,最小到1.24mm。钢种用的最多的是碳素钢(20#)、合金钢和不锈钢,共24个钢种。锅炉上用的crmo钢像15cr,用量比较大。三通,外径范围在2.5″-60″,从26″-60″为焊接三通。壁厚28-60mm。大小头规格范围,常规上先说大头规格,再说小头规格,大头最小0.75″,小头最小0.5″,大头最大60″,小头最大48″,20-60″为焊接的,壁厚2.8-4.5mm。
  下面我来讲一下弯头的分类方法,按它的曲率半径来分,可分为长半径弯头和短半径弯头。长半径弯头指它的曲率半径等于1.5倍的管子外径,即r=1.5d。短半径弯头指它的曲率半径等于管子外径,即r=d。式中的d为弯头直径,r为曲率半径。若按压力等级来分,大约有十七种,和美国的管子标准是相同的,有:sch5s、sch10s、sch10、sch20、sch30、sch40s、std、sch40、sch60、sch80s、xs;sch80、sch100、sch120、sch140、sch160、xxs,其中最常用的是std和xs两种。按弯头的角度分,有45o弯头,有90o弯头和180o弯头。这样一来弯头的种类是很多的,定货时定单常采取如下表示方法:如lr std 90o 8,表示长半径,压力等级为std,90o的8弯头;又如,sr xs 45o 4表示短半径,压力等级为xs,45o的4弯头。以上为弯头的大概分类情况。
  三通,一般有两种。三个口直径相等的为等直径三通,两端直径相同,但汇流端直径与其它两个直径不同称为异径三通。表示方法如下:对于等径三通,比如t3三通则表示外径是3英寸的等径三通。对于异径三通,比如t4×4×3.5表示同径为四英寸异径为3.5英寸的异径三通。压力等级和弯头的压力等级都是一样的,其规格范围也是一样的。
  大小头,也是这个分法。大小头的表示方法是大头直径乘以小头直径,例如8×6表示大头直径是8英寸,小头直径是6英寸的大小头。
  管件的技术要求有以下几点:
  几何尺寸包括外径、内径、壁厚。还要求控制曲率半径。比如半径长度为1.5d,那么曲率半径必须在所要求的公差范围之内。由于这些管件大多数用于焊接,为了提高焊接质量,端部都车成坡口,留一定的角度,带一定的边,这一项要求也比较严,边多厚,角度为多少和偏差范围都有规定,几何尺寸上比管件多了很多项。

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