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塑性介質(zhì)復(fù)合沖頭擠壓脹形成形紫銅三通管,對介質(zhì)和對管壁兩端施壓的沖頭為一臺階形結(jié)構(gòu)。擠壓脹形時,沖頭前端首先進入管坯內(nèi)對塑性介質(zhì)施壓,使支管模腔對應(yīng)的管壁隆起產(chǎn)生脹形,當沖頭臺階與管坯接觸時,則產(chǎn)生擠壓力,這時,管坯在內(nèi)壓力和擠壓力。兩個力的作用下產(chǎn)生塑性變形,使支管不斷增長。
內(nèi)壓的大小取決于擠脹沖頭的運動,脹形介質(zhì)在由擠脹沖頭及管坯內(nèi)表面構(gòu)成的密閉型腔中體積受到壓縮而產(chǎn)生。
這種方法只適合于具有一定幾何特征的多通管。在成形過程中,型腔密閉后無法補充介質(zhì)或清除多余介質(zhì),即介質(zhì)體積無法改變。為保證內(nèi)壓的穩(wěn)定性,需保持體積壓縮量的穩(wěn)定,即主管金屬向支管的轉(zhuǎn)移量必須與主管中的脹形介質(zhì)向支管中的轉(zhuǎn)移量相協(xié)調(diào)。
塑性介質(zhì)復(fù)合沖頭擠壓脹形具有沖頭結(jié)構(gòu)簡單、所需設(shè)備和裝置較少、操作便利等優(yōu)點外,還具有制件的壁厚比較均勻穩(wěn)定、變化幅度不大的優(yōu)點,因為型腔密閉后,壓力和體積間具有負反饋效果:若介質(zhì)的體積壓縮量相對增大,即內(nèi)壓增大,管壁就會變薄,介質(zhì)的外徑增大,體積壓縮量減小。內(nèi)壓值降低;若體積壓縮量相對減小,即內(nèi)壓減小,管壁就會增厚,介質(zhì)的外徑減小,體積壓縮量增大,內(nèi)壓值增大。這種反饋效果較強,直接取決于介質(zhì)的體積壓縮特性參數(shù)。
對于塑性介質(zhì)復(fù)合沖頭擠壓脹形,擠脹沖頭、凹模、管坯及脹形介質(zhì)的尺寸關(guān)系,決定著脹形的初始壓力。在成形過程中,脹形壓力的調(diào)整較為困難,只能在一定范圍內(nèi)進行,主要是通過改變擠脹沖頭的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。
總之,塑性介質(zhì)復(fù)合沖頭擠壓脹形多通管具有操作方便、制件的壁厚較為均勻穩(wěn)定、模具結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命較高等優(yōu)點,對管內(nèi)徑小于10mm的三通管的成形可采用這種成形方法。經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn),對于細管用液體作為介質(zhì),尤其在超高壓狀態(tài)下密封極為困難,就目前條件,以采用塑性介質(zhì)為宜,如在管坯中注入低熔點合金,在擠壓力作用下,低熔點合金可自行產(chǎn)生高壓,自行封閉,產(chǎn)生的力場均勻。因此當管內(nèi)徑小于10mm時,選用低熔點合金作為擠壓介質(zhì),采用塑性介質(zhì)復(fù)合沖頭擠壓脹形成形的方法成形。
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