沿長度方(fang)向直徑或(huo)壁厚發生(sheng)變化管(guan)材(cai)的(de)統稱。異型管(guan)斷面形狀(zhuang)復雜(za),多(duo)是采用(yong)冷加工等(deng)特殊方(fang)法(fa)來(lai)加工生(sheng)產的(de)。另外,由于其品種繁(fan)多(duo),規格甚廣,所以必(bi)須根據(ju)產品的(de)特征(zheng)選用(yong)適當的(de)加工方(fang)法(fa)或(huo)不斷創造新的(de)成型方(fang)法(fa)來(lai)加工生(sheng)產。
一、異形管的(de)特點
1. 斷面(mian)形狀多樣,品種(zhong)繁多,目前至少(shao)已有上萬種(zhong)之多,最大直徑達4.06m,最小直徑僅3.0mm,應用范圍也很(hen)廣泛。隨(sui)著科學(xue)技術的發(fa)展,科研(yan)和生產(chan)部(bu)門(men)采用更先進、更合理的設計(ji),要求冶金部(bu)門(men)生產(chan)出各種(zhong)斷面(mian)、規格、材質、力學(xue)性能和使用性能的異形管材,以滿足用戶需要。
2. 異形管中(zhong)有很大一(yi)部(bu)分為(wei)輕型(xing)薄壁管材(cai),屬于經濟(ji)性斷面(mian)鋼材(cai)的(de)(de)一(yi)部(bu)分,可使金(jin)屬得(de)到合理的(de)(de)應用。如做(zuo)結構材(cai),用40mmx40mmx4mm方管代替ф40mmx5mm圓管,斷面(mian)系數提高(gao)45.8%.用它制造機(ji)械零部(bu)件和散熱(re)件可以少切削或(huo)無切削,這不僅簡(jian)化了加工過程,而且提高(gao)了經濟(ji)效益和生產效率。
3. 大多數異形管(guan)造型美觀,用(yong)(yong)于結構(gou)和日用(yong)(yong)器皿時大方(fang)雅致,美化了生活。管(guan)材的表面(mian)十(shi)分光(guang)潔(粗糙度Ra可(ke)達(da)到0.25μm),尺寸精確。
4. 可以采用(yong)適當的方法,生(sheng)產各(ge)種(zhong)周期斷面、變斷面和各(ge)種(zhong)帶有縱筋或葉片的異形管材,用(yong)于工業各(ge)部門。
二(er)、異形管的應用(yong)范圍
從日常生(sheng)活用品到飛機、火(huo)箭的制(zhi)造,無線電(dian)通信,原子能電(dian)站和空間技(ji)術等(deng)方面都廣(guang)泛地使用異(yi)形管材。
在機(ji)器制造方面,可(ke)采用異(yi)形管來制造機(ji)動車輛(liang)的空心傳動軸(zhou)、活塞、各(ge)種工具(ju)、緊固件、手(shou)表殼和各(ge)種機(ji)械零件。異(yi)形管不僅使(shi)機(ji)械設計更為合(he)理,并可(ke)降低設備(bei)重量。
在建筑(zhu)方面,采用異形(xing)管制作(zuo)門窗,不(bu)僅(jin)結(jie)構輕巧、耐(nai)用,而且造價便宜。
在(zai)(zai)自行(xing)車、摩托(tuo)車、拖拉機、汽車和(he)大型客車的結構(gou)部分大量(liang)采用薄壁異形(xing)管,這(zhe)種(zhong)管材(cai)斷面系數大,抗彎、抗扭能力強(qiang),表面光(guang)潔,而且重(zhong)量(liang)較輕。在(zai)(zai)無軌電(dian)(dian)車上用變(bian)截面管制造集電(dian)(dian)桿(gan),因為這(zhe)種(zhong)異形(xing)管具有(you)良(liang)好(hao)的韌性和(he)彈(dan)性。
在儀表、電信(xin)器材和醫療器械上(shang)廣(guang)泛應用異形(xing)管制造支(zhi)架(jia)(jia)、導(dao)軌(如X光設(she)備的(de)支(zhi)架(jia)(jia)和導(dao)軌)以(yi)及箱、柜的(de)框架(jia)(jia)等,使(shi)它(ta)們具有重量輕、造型美觀,式樣新穎和搬運、攜(xie)帶方便(bian)的(de)特點(dian)。外科手術上(shang)直接使(shi)用梅花(hua)針異形(xing)管做接骨(gu)的(de)材料。超高頻無線(xian)電通信(xin)的(de)波(bo)導(dao)管也是用尺寸(cun)精確的(de)特種異形(xing)管制成的(de)。
在各種熱(re)(re)工設(she)備(bei)、機(ji)(ji)械設(she)備(bei)或無線電接收(shou)機(ji)(ji)或發(fa)射機(ji)(ji)上(shang),廣泛(fan)使(shi)用帶(dai)葉(xie)片和凸筋(jin)的(de)(de)異管(guan)制(zhi)造散(san)熱(re)(re)器(qi)或熱(re)(re)交(jiao)換器(qi),這種鋼(gang)管(guan)具(ju)有良(liang)好的(de)(de)散(san)熱(re)(re)效(xiao)果,能有效(xiao)地降低設(she)備(bei)或組件的(de)(de)溫度,使(shi)之維持長時間(jian)的(de)(de)正常工作。異形管(guan)材用做熱(re)(re)交(jiao)換器(qi)的(de)(de)散(san)熱(re)(re)管(guan),具(ju)有良(liang)好的(de)(de)傳(chuan)熱(re)(re)效(xiao)果,可(ke)以大量地回收(shou)廢熱(re)(re),提高(gao)熱(re)(re)效(xiao)率(lv),節約能源。
在(zai)體育用品(pin)和器(qi)(qi)械的制(zhi)造(zao)上,不斷(duan)用異(yi)形管(guan)來代替貴重的木(mu)材制(zhi)品(pin)。例如用金(jin)屬制(zhi)造(zao)的壘球棒(bang)和標槍。這(zhe)些(xie)器(qi)(qi)械制(zhi)造(zao)方法簡單,便于大(da)量生產,質(zhi)地優(you)良美(mei)觀(guan),經久耐用。
波紋管用來制造各(ge)種(zhong)機械和火箭上的(de)防震裝置(zhi),以(yi)減輕(qing)震動,減小噪(zao)聲,保(bao)證設備正常工(gong)作。
三、異形(xing)管的分類(lei)
異(yi)形管按照斷面特(te)征(zheng),可以分為等壁(bi)異(yi)形管、異(yi)壁(bi)異(yi)形管和變截面管3大類。
1. 等壁(bi)異形管(guan)
等壁異(yi)(yi)形(xing)管是具有相同(tong)壁厚和(he)不同(tong)橫斷(duan)面形(xing)狀的異(yi)(yi)形(xing)管。它根據斷(duan)面形(xing)狀的不同(tong)又可分為一(yi)般等壁異(yi)(yi)形(xing)管(圖(tu)11-12)和(he)帶折筋(jin)等壁異(yi)(yi)形(xing)管(圖(tu)11-13)兩(liang)類(lei)。這兩(liang)類(lei)鋼管大多數(shu)用(yong)冷拔法(fa)或焊(han)接管連(lian)軋(ya)成型法(fa)制(zhi)成。
2. 異壁異形(xing)管
異(yi)(yi)壁異(yi)(yi)形(xing)(xing)(xing)管是(shi)具(ju)有不(bu)同壁厚的(de)異(yi)(yi)形(xing)(xing)(xing)管。這(zhe)類異(yi)(yi)形(xing)(xing)(xing)管也可以根(gen)據斷面(mian)形(xing)(xing)(xing)狀,進一步分(fen)為具(ju)有兩根(gen)以上(shang)(shang)對稱(cheng)軸的(de)異(yi)(yi)形(xing)(xing)(xing)管、偏(pian)心管及異(yi)(yi)壁折(zhe)(zhe)筋(jin)管3種類型。前兩類變形(xing)(xing)(xing)過程復雜,必須根(gen)據斷面(mian)特(te)征選擇合理的(de)成型方(fang)法(fa)(如擠壓法(fa)),或采用(yong)異(yi)(yi)形(xing)(xing)(xing)管坯(pi)拉拔(ba)或冷(leng)軋(ya)而得。至于(yu)折(zhe)(zhe)筋(jin)管,由于(yu)其壁厚差別不(bu)大,實際上(shang)(shang)與等壁折(zhe)(zhe)筋(jin)管的(de)生產方(fang)法(fa)基本(ben)相同。圖11-14、圖11-15分(fen)別是(shi)異(yi)(yi)壁異(yi)(yi)形(xing)(xing)(xing)管的(de)3種類型的(de)示意圖。
3. 縱向變截(jie)面管
凡縱向斷面形狀(zhuang)作周期變化或連續變化的異形管(guan)(guan)都稱為縱向變截面管(guan)(guan),包括螺(luo)旋(xuan)圓翼管(guan)(guan)、齒(chi)形管(guan)(guan)、斜筋(jin)管(guan)(guan)、等壁(bi)異形扭轉管(guan)(guan)、波(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)、螺(luo)旋(xuan)波(bo)(bo)紋(wen)(凸筋(jin))管(guan)(guan)、標槍管(guan)(guan)和壘球棒等,如圖11-16所示(shi)。這類(lei)管(guan)(guan)的生產方法有液壓、旋(xuan)軋、冷(leng)拔(ba)和冷(leng)軋法等。
四、異(yi)形(xing)管的深加工及發展(zhan)前(qian)景
產(chan)(chan)品深(shen)(shen)加(jia)工(gong)無疑是當前加(jia)工(gong)業的(de)發展方向,如內螺(luo)紋管(guan)可(ke)(ke)以(yi)(yi)進(jin)一(yi)步(bu)深(shen)(shen)加(jia)工(gong)成(cheng)高效節能的(de)熱交換器等,而波紋管(guan)可(ke)(ke)以(yi)(yi)組合生產(chan)(chan)各種膨脹節,一(yi)些焊接管(guan)可(ke)(ke)加(jia)工(gong)成(cheng)異形管(guan),還(huan)可(ke)(ke)以(yi)(yi)進(jin)一(yi)步(bu)深(shen)(shen)加(jia)工(gong)成(cheng)各種門窗等構(gou)件。
總的(de)來說,等壁異形管完全可以通過冷彎成型,采用焊接的(de)方法來加工生產(chan)。
一些復雜斷面(mian)或(huo)變斷面(mian)的(de)(de)異(yi)型管,用(yong)(yong)一種(zhong)加工方式是難以(yi)生(sheng)產出高質量產品的(de)(de),往往是幾種(zhong)方式的(de)(de)組(zu)合。如(ru)國外生(sheng)產的(de)(de)內螺旋(xuan)(xuan)凸筋(jin)管,采用(yong)(yong)的(de)(de)方法是:先軋制成單面(mian)螺旋(xuan)(xuan)凸筋(jin)的(de)(de)板帶(dai),然后在焊管機上
焊(han)接(jie)成(cheng)內螺(luo)旋凸筋管(guan)。這種新工藝比冷拔成(cheng)型成(cheng)本低得多且質量好。對于作為結構、裝飾、家具等用的異型不銹(xiu)鋼管(guan),應廣泛采用焊(han)接(jie)異型管(guan),這樣可以大大降低成(cheng)本。
復雜的(de)(de)異形(xing)管制造一(yi)般是采用冷(leng)加(jia)(jia)工方法(fa)獲得各種形(xing)狀,圖(tu)(tu)11-20 就是用冷(leng)輾軋(ya)法(fa)加(jia)(jia)工波紋管的(de)(de)示意圖(tu)(tu)。