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波纹管制作流程

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  波纹管由耐腐蚀合金制成,设计用于在非固定配置中适应腐蚀性介质随时间的转移。它可以承受液体和气体的流动,其温度超过由橡胶,复合材料或PTFE等材料制成的软管的容量。波纹金属软管还提供在比其他结构材料更高的压力下操作的选项。
  将直管转换成波纹管需要形成一系列峰和谷的成型过程,这反过来允许软管弯曲。最终结果是软管可以弯曲,吸收振动并响应热膨胀而不会断裂。


  有三种基本的波纹工艺:机械成型,液压成型和液压成型。所有这三个过程都使用具有许多相似性和一些基本差异的机器来创建波纹。


  每种工艺都有轻微的优点和缺点,影响最终产品。所有这些都经过时间测试和验证,没有任何一个流程可以声称优于另一个流程。在本公告中,我们解释了每个之间的差异,因此您可以确定差异是否对您的应用和要求有重大影响。


  无论使用何种成型工艺,所有波纹金属软管的原始直管和最终软管之间的壁厚都有其峰和谷的变化。通过测量每个成形过程的壁厚变化,可以很容易地证实这一结论。


  在,我们使用分体模具机械成型工艺生产尺寸为¼“至2”的700,800,900和1400系列,而P3和P4系列的所有尺寸均采用旋转模具机械成型工艺。


  分模机械成形的优点


  当管子被送入瓦楞成型机时,环绕其滚动,以规则的间隔产生轻微的压痕。环具有平滑的半径,以最小化应力集中。间隔将成为波纹之间的波谷。


  接下来,一对称为“钳口”的C形工具夹在间隔区域的管子上。另一对夹爪以相邻的间隔夹紧在管上。第一对钳口保持静止,而第二对钳口朝向第一对钳口移动,导致管以弯曲形状凸出,形成波纹。因此,顶部由材料形成,该材料已被轴向推到一起而不是被内部压力夹紧和膨胀。


  间隔之间的间隔决定了可用于形成波纹的材料量。间隔之间的间隔越长,波纹就越高。波纹的壁厚和形状一起被称为软管的“轮廓”。如果其外径(OD)和ID之间的差异大于另一个软管的OD和ID之间的差异,则一个软管具有比另一个软管“更高的轮廓”。波纹高度,节距和轮廓是决定灵活性的关键因素。


  这个过程的主要特点:


  能够形成厚壁材料。分模成型是一种坚固的成型工艺,可以承受形成较厚材料或高强度材料(如Hastelloy和Inconel)所需的载荷和压力。当暴露于具有可预测的腐蚀穿透率的介质时,较重的壁式软管将比较薄壁的软管具有更长的寿命,并且还具有比薄壁软管更高的工作和爆破压力。


  软管的ID保持不变。使用分割模具工艺,任何工具和软管的ID之间都没有内部接口,当然,任何应力上升或微小划痕都可能成为化学侵蚀点的表面。


  可以适应更薄的管壁。分模工艺具有额外的优点,即能够在需要时在薄壁软管内形成波纹。总的来说,它们提供了比液压成形更大的形成壁厚的能力。


  级进模成型的优点


  当管被送入波纹机时,环绕OD滚动,在管内形成浅凹痕。通过围绕管旋转的一系列模具,凹口加深并且间隔更紧密。模具与管子持续接触,因此存在应力上升的情况少得多,并且外部分裂模具可能发生外部划痕。实际上,渐进式模具通常具有抛光软管的外观,使其具有明亮的光泽表面。没有使用可以被困在波纹中的内部流体,并且该过程的另一个好处是它产生极其均匀的OD和一致的波纹形状。


  液压成型的优点


  随着金属管尺寸的增加,壁厚与其直径成比例地变得非常薄。因此,金属不像在较小尺寸的软管中那样坚硬,并且实际上可以在手动施加的压力下被挤压成椭圆形。


  如果采用机械成型中使用的环形工艺,则管壁将会弯曲。700,800和1400系列中直径超过2½英寸的较大软管通过从内部向外推动金属而形成管。这称为液压成型,可以通过多种方式完成。


  金属管滑过形状像甜甜圈的凸起橡胶。碰撞橡胶恰好适合管内。接下来,液压柱塞挤压甜甜圈,使其变平。当甜甜圈向外扩展时,它会推动管子的壁,而瓦楞纸板推进管子将材料拉到凸起上。由此产生波纹的峰值。


  当柱塞上的压力被移除时,凸起橡胶的弹性使其能够恢复到其原始形状。然后管子前进一定距离并重复该过程。通过这种方式,我们一次形成一个波纹。


  在将峰或凸起放入管中之后,一组外部分开的模具在波纹之间的谷中抓住管。模具彼此挤压以形成波纹。该过程中的该步骤类似于机械成形波纹方法中使用的步骤。


  液压与液压成型


  通过液压成形,用于将金属向外推动以形成波纹的力由水而不是压缩的橡胶缓冲器产生。来自管内部的水压将金属推入管外侧的模具中,从而使凸起成形。液压成形可以单独形成波纹,或者以多工位形式一次形成一组几个凸起。在液压和液压成形中,管被向外挤压并由分开的机械模具形成。当金属与模具接合时,无论运动是由水还是橡胶产生,结果都是相同的。


  通常,液压成形方法用于较薄壁管,而较厚的壁软管使用“碰撞橡胶”液压方法形成。此外,液压成形软管必须在两个位置夹紧软管周围以密封待形成的管的内部部分。该夹紧部分通常具有与软管的其余部分不同的OD,并且呈现出由一系列较大波纹间隔开的一个小波纹的图案。OD的这种差异可能产生波纹,其中编织物在压力下不与软管张紧。


  对液压成型过程的误解


  液压成形这一术语可能具有很大的误导性,因为它意味着一种柔软,无害的成型工艺,但事实并非如此。绝不是断言液压成形优于其他可证明的方法。


  液压成型在内部压力下使用液体,水或油来迫使直管抵靠外部分开的模具机械模具。模具可以是一组两个模具,或者在一些情况下模具设置有一系列,其中5-6个分开的模具依次连接以在每个机器周期中形成一组波纹。模具向内压缩,同时在管加压的同时轴向折叠在一起。外部分体式模具,一个分成两半的环,可以像任何模具一样表现出磨损,并且用磨损的模具向内压缩会导致划痕和应力上升。每当使用未正确维护的分割模具时,这是不可避免的并且是不可避免的。


  本质上,这种液压成型使用与的机械工艺相同的工艺,除了水在液压成形中向外推动管,与围绕软管旋转的环相比,在机械过程中向内形成管。液压成型始于直管,即软管的ID,的机械成型始于接近软管外径的基管。以相同的方式,加压水与压缩橡胶环在液压过程中的作用相同。如果使用流体或橡胶形成直的金属管,则两种力都压在相同类型的模具上没有区别。


  结论


  软管的柔韧性不是成形过程的函数。软管的弯曲能力取决于无数因素-内径(ID),外径(OD),波纹高度,节距和轮廓以及壁厚。


  壁厚的变化是所有成形过程的结果。所有软管都与峰和谷处的原始条带厚度有所不同。形成金属固有地重新排列其结构,因此声称对壁厚没有不利影响是明显不正确的。


  机械成型和液压成型软管壁厚的比较


  形成过程拆分机械模具进步模具液压成型分体式机械模具


  带材厚度0.015”0.008”未知


  Nom ID 1”1”1”


  软管OD 1.51”1.27”1.47”


  平均。侧壁厚度0.016”0.00848“0.00941“


  平均。波峰厚度0.01669“0.00807“0.00825“


  平均。谷厚度0.01212“0.00767“0.01003“


  液压成型声称可以减少浓缩残余应力。这种说法并不是液压成形所特有的,因为工具的设计和避免软管几何形状中的应力集中的能力比用于施加成形力的介质重要得多。例如,如果机械成形机的工具保持平滑的切线半径而没有不连续性,则集中的残余应力也将减小。在我们的P3和P4产品的制造中就是这种情况,这些产品在软管的外径上使用级进模具系统来产生波纹。


  液压成型声称可以最大限度地减少加工硬化。根据定义,无论使用何种制造工艺,所有成形工作都会使波纹管制造中存在的贱金属硬化。由于所有软管都是使用外部模具制造的,因此所有软管都会表现出类似的加工硬化效果。事实上,一些硬化是一件好事,因为我们希望软管具有柔韧性,并且能够在不变形的情况下恢复到自然状态。如果最终软管以与原始条带相同的退火状态供应,则在弯曲时需要永久​​弯曲,就像弯曲时的纸夹一样。通过一些加工硬化,软管将希望返回其原始状态。加工硬化还改善了软管的压力能力。如果软管是在基材完全退火的情况下进行最小硬化而制成的,然后它会足够软,在内部压力低于失效加工软管时失效。我们针对P3和P4软管测试了液压成型软管,发现实际爆破测试低于P3和P4。


  机械成型和液压成型软管爆破测试的比较


  形成过程拆分机械模具进步模具液压成型分体式机械模具


  Nom ID 1 1 1


  Max WP 70F 590 796 718


  目录爆破压力PSI 2360 3184 2872


  实际突发测试#1 4006 3754 2535


  实际突发测试#2 3560 3771 2572


  液压成型声称它是一种清洁工艺,仅使用水来形成软管,而大多数其他产品需要润滑。液压成形可以使用水来产生产生金属软管的波纹,但是使用需要润滑的机械即液压泵迫使水通过管。这不仅仅是在这个波纹过程中使用的水。另外,必须从软管内部除去水。,我们所有的工艺都使用用水稀释的可乳化矿物油,其浓度低于0.01%,这被认为是“清洁过程”。


  以上就是波纹管制作流程,希望对大家有所帮助!

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