沿長度方向(xiang)直徑或壁(bi)厚發生變化管材的(de)統稱。異型管斷(duan)面形狀(zhuang)復雜,多是采用冷加(jia)工(gong)等特(te)殊方法(fa)(fa)來加(jia)工(gong)生產(chan)(chan)的(de)。另外,由于其品(pin)種繁多,規格甚廣(guang),所以(yi)必須根據產(chan)(chan)品(pin)的(de)特(te)征(zheng)選(xuan)用適(shi)當的(de)加(jia)工(gong)方法(fa)(fa)或不斷(duan)創造新的(de)成型方法(fa)(fa)來加(jia)工(gong)生產(chan)(chan)。
一(yi)、異(yi)形管的特點
1. 斷面形狀多(duo)(duo)樣(yang),品種繁多(duo)(duo),目前(qian)至少(shao)已(yi)有(you)上萬種之多(duo)(duo),最大直(zhi)徑達4.06m,最小直(zhi)徑僅3.0mm,應用范圍也很(hen)廣泛。隨(sui)著科學技術的(de)發展,科研(yan)和生(sheng)產部(bu)門采用更先進、更合理的(de)設(she)計(ji),要求(qiu)冶金部(bu)門生(sheng)產出(chu)各種斷面、規格、材質、力學性(xing)能(neng)和使用性(xing)能(neng)的(de)異形管材,以滿足用戶需(xu)要。
2. 異(yi)形管中(zhong)有很(hen)大一(yi)部(bu)分(fen)為輕型薄壁管材,屬(shu)于經(jing)濟性(xing)斷面(mian)鋼材的一(yi)部(bu)分(fen),可(ke)使金屬(shu)得到合理的應用。如做(zuo)結構(gou)材,用40mmx40mmx4mm方管代替(ti)ф40mmx5mm圓(yuan)管,斷面(mian)系(xi)數提高45.8%.用它制(zhi)造(zao)機械(xie)零(ling)部(bu)件(jian)和散(san)熱件(jian)可(ke)以少切(qie)削或無(wu)切(qie)削,這不僅簡(jian)化了加工過程,而且提高了經(jing)濟效益和生產效率。
3. 大(da)多數異(yi)形(xing)管(guan)造型美(mei)觀,用于結構和(he)日用器皿時大(da)方雅致,美(mei)化了生活。管(guan)材(cai)的表面十分(fen)光潔(粗糙度Ra可達到0.25μm),尺寸精確。
4. 可以采用適當的(de)方法,生產各(ge)種(zhong)周期斷(duan)(duan)面、變斷(duan)(duan)面和各(ge)種(zhong)帶有縱筋或葉片(pian)的(de)異形管(guan)材(cai),用于工業各(ge)部門(men)。
二、異形(xing)管的應用范圍
從日常(chang)生活用品到飛(fei)機、火箭的(de)制造,無線電通(tong)信,原子能(neng)電站和(he)空間技術等方面(mian)都廣泛地(di)使(shi)用異形管材。
在機器制造方面,可采(cai)用異(yi)形管來制造機動(dong)車輛的空心傳(chuan)動(dong)軸、活塞、各(ge)種工具(ju)、緊固(gu)件、手表殼和各(ge)種機械零件。異(yi)形管不僅使機械設(she)計更為合理,并可降低設(she)備(bei)重(zhong)量。
在建筑方面,采(cai)用異形管(guan)制作門(men)窗,不僅結構輕(qing)巧、耐用,而且造(zao)價便宜。
在自行車、摩托(tuo)車、拖拉機、汽車和(he)大(da)型客車的結構(gou)部分大(da)量采用薄(bo)壁(bi)異形(xing)管,這種管材斷面系數大(da),抗彎、抗扭能(neng)力強,表(biao)面光(guang)潔,而且(qie)重量較輕。在無軌電(dian)車上用變截(jie)面管制造集電(dian)桿,因為這種異形(xing)管具有(you)良好的韌性和(he)彈性。
在(zai)儀表、電信器(qi)材和(he)(he)醫療(liao)器(qi)械上(shang)廣泛應用(yong)異(yi)形管(guan)制(zhi)造(zao)支架(jia)(jia)、導軌(gui)(如(ru)X光(guang)設備的(de)(de)支架(jia)(jia)和(he)(he)導軌(gui))以及(ji)箱、柜的(de)(de)框架(jia)(jia)等,使(shi)它們具有(you)重量輕、造(zao)型(xing)美觀,式樣新(xin)穎和(he)(he)搬運、攜帶方便的(de)(de)特點。外(wai)科手術上(shang)直接使(shi)用(yong)梅花(hua)針異(yi)形管(guan)做接骨(gu)的(de)(de)材料。超高(gao)頻無線電通信的(de)(de)波導管(guan)也(ye)是用(yong)尺(chi)寸(cun)精確的(de)(de)特種(zhong)異(yi)形管(guan)制(zhi)成的(de)(de)。
在各(ge)種熱工設(she)備(bei)、機(ji)械(xie)設(she)備(bei)或(huo)無線電接收(shou)機(ji)或(huo)發射機(ji)上,廣泛使(shi)用(yong)(yong)帶葉片和凸(tu)筋(jin)的(de)異管(guan)制造散(san)(san)熱器(qi)或(huo)熱交(jiao)換器(qi),這種鋼管(guan)具有(you)良好的(de)散(san)(san)熱效(xiao)果,能有(you)效(xiao)地(di)降(jiang)低設(she)備(bei)或(huo)組(zu)件的(de)溫(wen)度(du),使(shi)之維(wei)持長時間的(de)正常工作。異形管(guan)材用(yong)(yong)做熱交(jiao)換器(qi)的(de)散(san)(san)熱管(guan),具有(you)良好的(de)傳熱效(xiao)果,可以大量地(di)回收(shou)廢熱,提高熱效(xiao)率,節約(yue)能源。
在(zai)體育用(yong)(yong)品(pin)和(he)器械(xie)的制(zhi)(zhi)造(zao)上,不斷用(yong)(yong)異形管(guan)來(lai)代替貴重的木(mu)材制(zhi)(zhi)品(pin)。例(li)如(ru)用(yong)(yong)金屬制(zhi)(zhi)造(zao)的壘(lei)球棒和(he)標槍(qiang)。這些(xie)器械(xie)制(zhi)(zhi)造(zao)方法簡單,便于大量生產,質地(di)優良(liang)美(mei)觀,經(jing)久耐(nai)用(yong)(yong)。
波(bo)紋管用來(lai)制造各種機械和(he)火(huo)箭上的防震裝置(zhi),以減輕震動,減小噪聲(sheng),保證設備正常工(gong)作。
三、異(yi)形管(guan)的分類
異(yi)形(xing)管按照斷面(mian)(mian)特征(zheng),可以分為等壁(bi)異(yi)形(xing)管、異(yi)壁(bi)異(yi)形(xing)管和變截面(mian)(mian)管3大類(lei)。
1. 等(deng)壁異形(xing)管
等(deng)壁異(yi)形(xing)管(guan)(guan)是具有相(xiang)同壁厚和不(bu)同橫斷面(mian)(mian)形(xing)狀的(de)異(yi)形(xing)管(guan)(guan)。它根據斷面(mian)(mian)形(xing)狀的(de)不(bu)同又可分為一般等(deng)壁異(yi)形(xing)管(guan)(guan)(圖11-12)和帶折筋等(deng)壁異(yi)形(xing)管(guan)(guan)(圖11-13)兩(liang)類。這兩(liang)類鋼管(guan)(guan)大多數用冷拔(ba)法或焊接管(guan)(guan)連軋(ya)成型法制成。
2. 異(yi)壁(bi)異(yi)形(xing)管(guan)
異(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)壁(bi)異(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)是(shi)具有不同(tong)壁(bi)厚的(de)(de)異(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)。這(zhe)類(lei)異(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)也可(ke)以(yi)(yi)根(gen)據斷(duan)面(mian)形(xing)(xing)狀,進一(yi)步(bu)分為具有兩根(gen)以(yi)(yi)上(shang)對稱(cheng)軸的(de)(de)異(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、偏心管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)及異(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)壁(bi)折(zhe)筋(jin)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)3種類(lei)型(xing)。前兩類(lei)變形(xing)(xing)過程復雜(za),必須根(gen)據斷(duan)面(mian)特征選擇合理的(de)(de)成型(xing)方法(fa)(如(ru)擠壓(ya)法(fa)),或采用異(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)坯拉拔或冷軋而得(de)。至于折(zhe)筋(jin)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan),由(you)于其壁(bi)厚差別不大,實(shi)際上(shang)與等壁(bi)折(zhe)筋(jin)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)生產方法(fa)基本(ben)相(xiang)同(tong)。圖11-14、圖11-15分別是(shi)異(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)壁(bi)異(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)3種類(lei)型(xing)的(de)(de)示意圖。
3. 縱向(xiang)變截面(mian)管
凡縱(zong)向斷(duan)面形狀作周期變(bian)化或(huo)連續(xu)變(bian)化的異形管(guan)(guan)(guan)都(dou)稱(cheng)為(wei)縱(zong)向變(bian)截面管(guan)(guan)(guan),包括螺旋圓翼(yi)管(guan)(guan)(guan)、齒(chi)形管(guan)(guan)(guan)、斜(xie)筋管(guan)(guan)(guan)、等壁異形扭轉(zhuan)管(guan)(guan)(guan)、波紋管(guan)(guan)(guan)、螺旋波紋(凸筋)管(guan)(guan)(guan)、標槍管(guan)(guan)(guan)和(he)壘球棒等,如圖11-16所示。這(zhe)類管(guan)(guan)(guan)的生產方法(fa)有(you)液壓(ya)、旋軋(ya)、冷拔和(he)冷軋(ya)法(fa)等。
四、異形管的深加工及(ji)發展(zhan)前(qian)景
產(chan)品深(shen)(shen)加工(gong)(gong)無疑是(shi)當前加工(gong)(gong)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)方向,如內螺紋管可(ke)(ke)(ke)以進(jin)一步(bu)深(shen)(shen)加工(gong)(gong)成高效節能的(de)熱交換器等,而波紋管可(ke)(ke)(ke)以組(zu)合(he)生產(chan)各(ge)種(zhong)膨脹節,一些焊接管可(ke)(ke)(ke)加工(gong)(gong)成異形管,還可(ke)(ke)(ke)以進(jin)一步(bu)深(shen)(shen)加工(gong)(gong)成各(ge)種(zhong)門窗等構(gou)件(jian)。
總的來(lai)說,等壁異形管完(wan)全可以(yi)通過(guo)冷彎成型(xing),采用(yong)焊接(jie)的方法來(lai)加工生產。
一(yi)些復雜斷面(mian)或變(bian)斷面(mian)的(de)(de)異型管(guan),用一(yi)種(zhong)加工方式(shi)(shi)是(shi)難以(yi)生產出(chu)高質量產品的(de)(de),往往是(shi)幾種(zhong)方式(shi)(shi)的(de)(de)組合。如國外生產的(de)(de)內螺旋凸筋管(guan),采(cai)用的(de)(de)方法是(shi):先軋制成單面(mian)螺旋凸筋的(de)(de)板帶,然后在焊管(guan)機(ji)上
焊接(jie)成(cheng)內螺旋凸筋(jin)管。這種新工(gong)藝(yi)比冷拔成(cheng)型(xing)成(cheng)本(ben)低得多且質(zhi)量好。對于作為結構、裝飾、家具(ju)等用的異型(xing)不銹(xiu)鋼管,應廣泛采用焊接(jie)異型(xing)管,這樣可以大大降低成(cheng)本(ben)。
復雜的異形管制造一般是采用冷加(jia)工方法獲得各(ge)種(zhong)形狀,圖11-20 就是用冷輾(zhan)軋(ya)法加(jia)工波紋管的示意(yi)圖。