沿長度方(fang)向直徑或壁厚(hou)發生變化管(guan)材的統稱。異型管(guan)斷面形狀復雜,多是采用(yong)冷(leng)加(jia)工等特殊(shu)方(fang)法(fa)來(lai)加(jia)工生產(chan)的。另外,由于其品(pin)種繁多,規格(ge)甚廣,所以(yi)必須根據產(chan)品(pin)的特征選用(yong)適當(dang)的加(jia)工方(fang)法(fa)或不(bu)斷創造新的成型方(fang)法(fa)來(lai)加(jia)工生產(chan)。
一、異形管(guan)的(de)特點
1. 斷面形狀(zhuang)多樣,品(pin)種(zhong)(zhong)繁多,目前(qian)至少已有上(shang)萬種(zhong)(zhong)之多,最大直徑達4.06m,最小(xiao)直徑僅3.0mm,應用(yong)范(fan)圍也很(hen)廣泛。隨著(zhu)科(ke)學技術的發展,科(ke)研(yan)和(he)生產(chan)部門采用(yong)更(geng)先進、更(geng)合(he)理的設計,要(yao)求冶金(jin)部門生產(chan)出各種(zhong)(zhong)斷面、規格、材(cai)質、力學性能(neng)和(he)使用(yong)性能(neng)的異形管(guan)材(cai),以(yi)滿足用(yong)戶需(xu)要(yao)。
2. 異形管(guan)中有(you)很大(da)一部分(fen)為輕型(xing)薄(bo)壁管(guan)材,屬于經濟性斷(duan)面鋼(gang)材的一部分(fen),可使金屬得到合理的應用。如做結構材,用40mmx40mmx4mm方(fang)管(guan)代替ф40mmx5mm圓管(guan),斷(duan)面系數提高45.8%.用它制(zhi)造機(ji)械零部件(jian)和散熱(re)件(jian)可以少切(qie)(qie)削或無切(qie)(qie)削,這不(bu)僅簡化了加工過程(cheng),而且提高了經濟效益和生產效率。
3. 大多數異形管造型美觀,用(yong)于結(jie)構和日用(yong)器皿(min)時大方雅致,美化了生活。管材(cai)的表面(mian)十(shi)分光潔(粗糙度Ra可達到0.25μm),尺(chi)寸精確(que)。
4. 可以采用適當的方法,生產各(ge)種(zhong)周期斷面(mian)、變斷面(mian)和(he)各(ge)種(zhong)帶有縱筋或葉片的異形管材,用于(yu)工業各(ge)部門。
二(er)、異形管的(de)應用(yong)范圍(wei)
從日常生(sheng)活(huo)用(yong)品到飛機、火(huo)箭的(de)制造,無線電通信,原(yuan)子能電站(zhan)和空間(jian)技(ji)術(shu)等方面都(dou)廣泛地使用(yong)異形管(guan)材(cai)。
在機(ji)器制(zhi)造方(fang)面,可采(cai)用異(yi)(yi)形(xing)管(guan)來制(zhi)造機(ji)動(dong)車輛的(de)空心傳動(dong)軸、活塞、各種(zhong)工(gong)具、緊(jin)固件、手(shou)表殼和各種(zhong)機(ji)械零件。異(yi)(yi)形(xing)管(guan)不僅使(shi)機(ji)械設計(ji)更為合理(li),并可降(jiang)低設備重量。
在建筑方面(mian),采(cai)用異(yi)形管制作(zuo)門(men)窗,不僅(jin)結構輕巧、耐(nai)用,而且造價便宜(yi)。
在(zai)自行(xing)車(che)(che)(che)、摩(mo)托(tuo)車(che)(che)(che)、拖拉(la)機、汽車(che)(che)(che)和大型客車(che)(che)(che)的結(jie)構部分(fen)大量(liang)采用薄壁(bi)異形(xing)管,這(zhe)種(zhong)管材(cai)斷(duan)面(mian)系(xi)數(shu)大,抗(kang)彎、抗(kang)扭(niu)能力強,表面(mian)光(guang)潔,而且重量(liang)較輕。在(zai)無(wu)軌電(dian)車(che)(che)(che)上(shang)用變截面(mian)管制造集電(dian)桿,因(yin)為這(zhe)種(zhong)異形(xing)管具有良(liang)好的韌性(xing)和彈性(xing)。
在儀表、電信器材(cai)和(he)醫療(liao)器械上廣泛應用(yong)異形(xing)管(guan)制(zhi)造支架、導(dao)軌(如X光設備的(de)(de)(de)(de)支架和(he)導(dao)軌)以及箱、柜的(de)(de)(de)(de)框架等,使(shi)它們具有重量輕、造型美觀(guan),式(shi)樣新穎(ying)和(he)搬運、攜帶(dai)方便的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。外(wai)科手術上直(zhi)接使(shi)用(yong)梅花針異形(xing)管(guan)做接骨的(de)(de)(de)(de)材(cai)料。超高頻(pin)無線電通(tong)信的(de)(de)(de)(de)波(bo)導(dao)管(guan)也是用(yong)尺寸精確(que)的(de)(de)(de)(de)特種異形(xing)管(guan)制(zhi)成的(de)(de)(de)(de)。
在各種熱(re)(re)工設備、機(ji)械設備或無線電(dian)接收(shou)機(ji)或發(fa)射機(ji)上,廣泛使用帶(dai)葉片和(he)凸筋的(de)異管制造散熱(re)(re)器或熱(re)(re)交(jiao)(jiao)換器,這種鋼(gang)管具(ju)有(you)(you)良(liang)好的(de)散熱(re)(re)效(xiao)(xiao)果(guo),能有(you)(you)效(xiao)(xiao)地(di)降低設備或組件的(de)溫度,使之維持(chi)長時間的(de)正常工作。異形管材用做熱(re)(re)交(jiao)(jiao)換器的(de)散熱(re)(re)管,具(ju)有(you)(you)良(liang)好的(de)傳熱(re)(re)效(xiao)(xiao)果(guo),可以大量地(di)回收(shou)廢(fei)熱(re)(re),提高熱(re)(re)效(xiao)(xiao)率,節約能源。
在體育用(yong)品和器(qi)械的制(zhi)造(zao)上,不斷(duan)用(yong)異形管來代替貴重(zhong)的木(mu)材制(zhi)品。例如用(yong)金屬制(zhi)造(zao)的壘球棒(bang)和標槍。這(zhe)些(xie)器(qi)械制(zhi)造(zao)方法簡(jian)單,便(bian)于大量生產,質地優良(liang)美觀,經久(jiu)耐用(yong)。
波(bo)紋(wen)管用來制(zhi)造各種機(ji)械和火箭上(shang)的(de)防震(zhen)裝置,以減(jian)輕(qing)震(zhen)動,減(jian)小(xiao)噪聲(sheng),保證設備(bei)正常工(gong)作(zuo)。
三、異(yi)形管的(de)分類
異形(xing)管(guan)(guan)按(an)照斷(duan)面(mian)特征,可以分(fen)為(wei)等壁(bi)異形(xing)管(guan)(guan)、異壁(bi)異形(xing)管(guan)(guan)和變截(jie)面(mian)管(guan)(guan)3大類。
1. 等壁(bi)異形管
等(deng)(deng)壁異(yi)形(xing)(xing)管(guan)是具(ju)有相同壁厚(hou)和不同橫斷(duan)面形(xing)(xing)狀的異(yi)形(xing)(xing)管(guan)。它根(gen)據斷(duan)面形(xing)(xing)狀的不同又可分為一般等(deng)(deng)壁異(yi)形(xing)(xing)管(guan)(圖11-12)和帶(dai)折筋等(deng)(deng)壁異(yi)形(xing)(xing)管(guan)(圖11-13)兩類。這兩類鋼管(guan)大(da)多(duo)數用冷拔(ba)法(fa)或焊接(jie)管(guan)連軋(ya)成型法(fa)制成。
2. 異(yi)壁異(yi)形(xing)管
異(yi)(yi)壁(bi)異(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)是(shi)具(ju)有不(bu)同(tong)壁(bi)厚(hou)的(de)異(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)。這(zhe)類(lei)(lei)異(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)也可以根(gen)據斷(duan)面形(xing)(xing)狀,進一步(bu)分為(wei)具(ju)有兩根(gen)以上(shang)對稱軸的(de)異(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)、偏心管(guan)(guan)(guan)及異(yi)(yi)壁(bi)折筋管(guan)(guan)(guan)3種類(lei)(lei)型。前兩類(lei)(lei)變形(xing)(xing)過程(cheng)復雜(za),必須根(gen)據斷(duan)面特征選(xuan)擇合理的(de)成型方法(如擠壓法),或采用異(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)坯拉拔(ba)或冷軋而得。至于(yu)折筋管(guan)(guan)(guan),由(you)于(yu)其壁(bi)厚(hou)差別不(bu)大,實際上(shang)與等壁(bi)折筋管(guan)(guan)(guan)的(de)生(sheng)產方法基(ji)本(ben)相同(tong)。圖(tu)11-14、圖(tu)11-15分別是(shi)異(yi)(yi)壁(bi)異(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)的(de)3種類(lei)(lei)型的(de)示意圖(tu)。
3. 縱向變截面管
凡縱向(xiang)斷面形(xing)(xing)狀作周期變(bian)化(hua)或連續變(bian)化(hua)的(de)異形(xing)(xing)管都稱(cheng)為(wei)縱向(xiang)變(bian)截面管,包(bao)括螺(luo)旋圓翼管、齒形(xing)(xing)管、斜筋管、等(deng)壁異形(xing)(xing)扭轉管、波紋管、螺(luo)旋波紋(凸(tu)筋)管、標槍管和壘球棒等(deng),如圖11-16所(suo)示。這(zhe)類管的(de)生產方法有液壓、旋軋、冷(leng)拔和冷(leng)軋法等(deng)。
四、異形(xing)管(guan)的(de)深加工及發展(zhan)前(qian)景
產(chan)品深(shen)加(jia)工(gong)無(wu)疑是當前(qian)加(jia)工(gong)業的發(fa)展方向(xiang),如(ru)內螺紋(wen)管可(ke)以進(jin)一(yi)步深(shen)加(jia)工(gong)成(cheng)高效節能的熱交(jiao)換器(qi)等,而波紋(wen)管可(ke)以組合(he)生(sheng)產(chan)各種膨脹節,一(yi)些(xie)焊接管可(ke)加(jia)工(gong)成(cheng)異(yi)形管,還可(ke)以進(jin)一(yi)步深(shen)加(jia)工(gong)成(cheng)各種門(men)窗等構件(jian)。
總的(de)來(lai)(lai)說,等壁異形管完全可以通過冷(leng)彎(wan)成型(xing),采用(yong)焊接的(de)方法來(lai)(lai)加(jia)工生產。
一些復雜斷(duan)(duan)面或(huo)變斷(duan)(duan)面的異型管,用一種(zhong)加工方(fang)(fang)式是難(nan)以(yi)生(sheng)產(chan)出(chu)高質量產(chan)品的,往往是幾(ji)種(zhong)方(fang)(fang)式的組合(he)。如國外生(sheng)產(chan)的內螺旋凸(tu)筋管,采用的方(fang)(fang)法(fa)是:先軋制成單面螺旋凸(tu)筋的板(ban)帶,然(ran)后(hou)在焊管機上
焊接成(cheng)內螺旋(xuan)凸筋(jin)管。這(zhe)(zhe)種新工藝比(bi)冷拔成(cheng)型(xing)成(cheng)本低得多且質量好。對于作為結構、裝飾、家(jia)具等用的異型(xing)不(bu)銹鋼管,應廣(guang)泛采用焊接異型(xing)管,這(zhe)(zhe)樣可以(yi)大大降低成(cheng)本。
復雜的異形(xing)管制造一般是采用(yong)冷加工方法獲(huo)得(de)各種形(xing)狀(zhuang),圖(tu)11-20 就(jiu)是用(yong)冷輾軋法加工波(bo)紋(wen)管的示意圖(tu)。