推制弯头用芯棒设计和推制过程中断裂问题的分析
1.原制造工艺分析
过去.管件材料主要为薄壁及中厚壁碳钢、薄壁及中厚壁CR=MO钢、薄壁不锈钢。芯棒材料与管件材料对应关系 为45#钢对碳钢管件(芯棒强度远大于管坏强度)耐热高度合金钢对应CR=MO钢管件芯棒强度等于管坏强度。而芯棒危险处截面积远大于管坏截面积,因此,芯棒强度问题并未引起生产及技术部门重视。
最初,根据以往的生产制造经验,制定生产406.4*34R610 合金,弯头生产工艺和所选的材料规格如下:
(1)根据产品规格 406.4*34R610及材料合金选择管坏料(毛坏)规格范围273*32-325*32及材料合金提供给供应部门
(2)根据供应部门购入的管坏(毛坏)料规格299*32及材料合金设计芯棒尺寸和选择芯材料不锈钢
(3)制定推制过程控制参数(推进速度,加热区分部。各段加热温度等)
这样,无论是在管坏(毛坯)材料费还是工装(芯棒)费方面都可以降低费用,从表面看是一个理想的选择方案。但是这一方案忽视了一至关重量 的问题,即芯棒强度问题。
2、芯棒的强度校核
(1)芯棒上钢管扩径与弯曲时的变特点
钢管仅被弯曲及制造弯头进扩径与弯曲的变形特点,可以看出它们之间的差异。即推制弯头时作用于管坏上的处办或功力不仅能消耗于弯曲上而且还作用于扩径上。
对于弯曲,外弧受力LEN2=LNE+LEN:内弧受力LEN2=LNE+LEN,对于扩径与弯曲,内弧及外弧受力均为LNE=LNE