不锈钢弯头压制工艺改进

不锈钢弯头因其具有很好的耐腐蚀性能而被广泛的用于石油化工、仪器仪表、食品等行业。对于专业管件生产厂家来说，不锈钢弯头作为一种高附加值的产品，其质量的好坏，产量的高低直接影响着企业的效益。而目前国内的各个管件生产厂在加工不锈钢弯头时均采用的是径向冷压生产工艺，采用这种工艺主要是考虑到不锈钢管件的伸长率较高，同时具有热脆性的特点。但在实际生产过程中我们发现存在着一些弊端：① 弯头成形效果不好，管件易产生凹陷，增加修复量，加大了修复费用。②模具不易拆装，增加辅助工时，降低了生产效率。以上问题严重影响了产品的质量和产量。为此，我公司于2000年初组织技术攻关，采用轴向冷压工艺生产不锈钢弯头，取得了十分显著的效果。
1．径向冷压工艺原理
决定钢材塑性变形的主要因素是伸长率 ，不锈钢管材(例如1Crl8Ni9Ti)的伸长率为45％ ，而碳钢管材(例如20钢)的伸长率为25％ ，因此不锈钢具有的冷压塑性变形特征。我公司以往采用的是目前国内普遍采用的径向冷压工艺，弯头的压制过程大致如下：油压机的压力沿着管件表面径向自上而下起作用，管节的短边朝上，长边朝下，在管节中装入芯子， 管El插入马蹄，管节架放在下胎具上。压制时上胎具自上而下地压制管子，管子发生相应的变形其变形特征大体上归纳为以下几点：
(1)外圆弧管壁(除管口外)处在拉伸变形范围，其变形规律为中部成圆弧，两个侧翼拉平直。
(2)内圆弧管壁(除管口外)受到挤压，其弯曲变形始终是中部形成凹弧，两个侧翼起鼓凸。
(3)管口内弧的变形处于挤压状态形成凹弧
2．问题分析
在实际生产过程中发现，采用该项工艺存在以下几个问题。
(1)为保证弯头成形充分，工艺上要求在压制时管节内放入芯子及马蹄，其结构复杂，加工较为困难。
(2)从管子的变形特性中可以看出，弯曲力是沿着管件表面的径向起作用的，在管件表面所产生的应力很大，使图1中管内未填充段产生凹陷，导致弯头一次成形不好，增加了修复时间和费用。
(3)在压制过程中由于管子内、外弧的侧翼易产生鼓凸和凹陷，使放在管子内部的芯子及马蹄在压制完成后不易取出，增加了消耗在取芯子上的辅助时间，降低了生产效率。通过以上的分析可以看出，该工艺无法避免地会出现以上缺陷，而如果其变形是沿着轴向进行的，则可在成形方面较好地解决这一问题，因此，可考虑采用轴向压制工艺。