沿長度方(fang)向直徑(jing)或(huo)壁厚發生變化管材的統稱。異型管斷面形狀(zhuang)復雜,多是采用(yong)冷(leng)加工等(deng)特殊方(fang)法來加工生產的。另外(wai),由于其品種繁多,規(gui)格(ge)甚廣,所以必須根據產品的特征選用(yong)適當的加工方(fang)法或(huo)不(bu)斷創造新的成型方(fang)法來加工生產。
一、異(yi)形管的(de)特(te)點
1. 斷面(mian)形狀多(duo)樣(yang),品(pin)種繁多(duo),目前至(zhi)少(shao)已有上(shang)萬種之多(duo),最(zui)大直(zhi)徑達(da)4.06m,最(zui)小直(zhi)徑僅3.0mm,應用(yong)范圍也(ye)很廣(guang)泛。隨著科(ke)(ke)學(xue)技術的(de)發展,科(ke)(ke)研和生產部(bu)門(men)采用(yong)更(geng)先(xian)進、更(geng)合理的(de)設(she)計(ji),要求冶金部(bu)門(men)生產出(chu)各種斷面(mian)、規格、材質、力學(xue)性能和使用(yong)性能的(de)異形管材,以滿足用(yong)戶需要。
2. 異形管(guan)中有很大一(yi)部(bu)(bu)分為輕型薄壁(bi)管(guan)材,屬于經濟(ji)(ji)性(xing)斷面鋼材的一(yi)部(bu)(bu)分,可使(shi)金(jin)屬得到合(he)理的應用。如做結構材,用40mmx40mmx4mm方管(guan)代替(ti)ф40mmx5mm圓管(guan),斷面系數(shu)提(ti)高45.8%.用它(ta)制造(zao)機械零部(bu)(bu)件(jian)(jian)和(he)(he)散熱(re)件(jian)(jian)可以(yi)少(shao)切(qie)削或無切(qie)削,這不僅簡(jian)化(hua)了(le)加工(gong)過程(cheng),而且提(ti)高了(le)經濟(ji)(ji)效(xiao)益和(he)(he)生產效(xiao)率(lv)。
3. 大(da)(da)多數異形管(guan)造(zao)型美觀,用(yong)于結構和(he)日用(yong)器皿時大(da)(da)方雅(ya)致(zhi),美化了生活。管(guan)材(cai)的(de)表面十(shi)分光潔(粗糙度(du)Ra可達到0.25μm),尺寸精確。
4. 可以(yi)采(cai)用適當的方法,生產各種周期斷(duan)面、變(bian)斷(duan)面和各種帶有縱筋或葉片的異(yi)形管材,用于(yu)工業各部門。
二(er)、異(yi)形管(guan)的應用范圍(wei)
從日常(chang)生(sheng)活用品到飛機(ji)、火箭的(de)制造,無線電通信,原子能電站和空間技術等方(fang)面都(dou)廣泛地使用異形管材。
在機(ji)器制造方面,可采用異形管(guan)來制造機(ji)動(dong)車輛的空(kong)心(xin)傳動(dong)軸、活塞、各(ge)種工具、緊(jin)固件、手表殼和各(ge)種機(ji)械零件。異形管(guan)不僅使機(ji)械設計更為合理,并可降低設備重量。
在建筑方(fang)面,采用異形管制作門(men)窗,不(bu)僅(jin)結構(gou)輕巧、耐用,而(er)且造(zao)價便宜。
在自行車(che)、摩托車(che)、拖拉機、汽車(che)和大(da)型客(ke)車(che)的(de)結構部分(fen)大(da)量采用(yong)薄壁異形管(guan),這種管(guan)材斷面系數大(da),抗彎、抗扭能力強,表面光(guang)潔,而且重量較輕。在無軌電(dian)車(che)上(shang)用(yong)變截面管(guan)制造集電(dian)桿,因為(wei)這種異形管(guan)具有良(liang)好的(de)韌(ren)性(xing)和彈性(xing)。
在儀表、電信(xin)器(qi)(qi)材和醫(yi)療器(qi)(qi)械上廣泛應用(yong)異形管(guan)制造支架、導(dao)軌(gui)(如X光設備的(de)(de)(de)支架和導(dao)軌(gui))以及箱、柜的(de)(de)(de)框架等,使它們具有重(zhong)量輕、造型美觀,式樣新穎和搬運(yun)、攜帶(dai)方(fang)便(bian)的(de)(de)(de)特(te)(te)點。外科手術上直接使用(yong)梅花針異形管(guan)做(zuo)接骨的(de)(de)(de)材料。超(chao)高頻無(wu)線電通(tong)信(xin)的(de)(de)(de)波導(dao)管(guan)也是(shi)用(yong)尺寸精確的(de)(de)(de)特(te)(te)種異形管(guan)制成的(de)(de)(de)。
在(zai)各種熱(re)(re)工(gong)設備(bei)、機械設備(bei)或(huo)無線電接收機或(huo)發射機上,廣泛使用帶葉片(pian)和(he)凸(tu)筋(jin)的(de)異(yi)管制造散熱(re)(re)器或(huo)熱(re)(re)交(jiao)換器,這種鋼(gang)管具(ju)有良好(hao)的(de)散熱(re)(re)效果,能(neng)有效地(di)降低設備(bei)或(huo)組件的(de)溫度,使之維持長時間(jian)的(de)正常工(gong)作(zuo)。異(yi)形管材(cai)用做熱(re)(re)交(jiao)換器的(de)散熱(re)(re)管,具(ju)有良好(hao)的(de)傳(chuan)熱(re)(re)效果,可以大量地(di)回收廢熱(re)(re),提高熱(re)(re)效率,節約能(neng)源。
在(zai)體育用品(pin)和(he)器械(xie)的制造(zao)(zao)上(shang),不(bu)斷用異形管來(lai)代替貴(gui)重的木材制品(pin)。例如用金屬制造(zao)(zao)的壘球棒和(he)標槍。這些器械(xie)制造(zao)(zao)方(fang)法簡單,便于(yu)大量生產,質地優良(liang)美觀,經久耐用。
波紋管用來制造(zao)各(ge)種機械和火(huo)箭上的防震裝置,以減輕震動(dong),減小(xiao)噪聲,保證設備正常工作。
三(san)、異(yi)形管(guan)的分類(lei)
異(yi)形管按照斷面特征,可以分為等壁異(yi)形管、異(yi)壁異(yi)形管和變截(jie)面管3大類。
1. 等壁(bi)異(yi)形管
等(deng)(deng)壁(bi)(bi)(bi)異形(xing)(xing)(xing)(xing)管(guan)是具有相同(tong)壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)和不同(tong)橫斷面形(xing)(xing)(xing)(xing)狀的(de)異形(xing)(xing)(xing)(xing)管(guan)。它(ta)根據斷面形(xing)(xing)(xing)(xing)狀的(de)不同(tong)又可分為一(yi)般等(deng)(deng)壁(bi)(bi)(bi)異形(xing)(xing)(xing)(xing)管(guan)(圖11-12)和帶折筋等(deng)(deng)壁(bi)(bi)(bi)異形(xing)(xing)(xing)(xing)管(guan)(圖11-13)兩類。這兩類鋼管(guan)大多數用冷拔法(fa)或焊接管(guan)連(lian)軋(ya)成(cheng)(cheng)型法(fa)制成(cheng)(cheng)。
2. 異(yi)壁異(yi)形管(guan)
異(yi)(yi)(yi)壁異(yi)(yi)(yi)形(xing)管(guan)(guan)(guan)是(shi)具有不同(tong)壁厚的異(yi)(yi)(yi)形(xing)管(guan)(guan)(guan)。這類異(yi)(yi)(yi)形(xing)管(guan)(guan)(guan)也(ye)可以根據斷(duan)面形(xing)狀,進一步(bu)分為具有兩根以上對稱(cheng)軸的異(yi)(yi)(yi)形(xing)管(guan)(guan)(guan)、偏心管(guan)(guan)(guan)及異(yi)(yi)(yi)壁折筋管(guan)(guan)(guan)3種類型(xing)。前兩類變形(xing)過程復雜,必須根據斷(duan)面特征選擇合理(li)的成(cheng)型(xing)方法(如(ru)擠壓法),或(huo)采用異(yi)(yi)(yi)形(xing)管(guan)(guan)(guan)坯拉(la)拔(ba)或(huo)冷(leng)軋而(er)得。至(zhi)于(yu)折筋管(guan)(guan)(guan),由于(yu)其壁厚差(cha)別不大,實際(ji)上與(yu)等壁折筋管(guan)(guan)(guan)的生產(chan)方法基本相同(tong)。圖11-14、圖11-15分別是(shi)異(yi)(yi)(yi)壁異(yi)(yi)(yi)形(xing)管(guan)(guan)(guan)的3種類型(xing)的示意(yi)圖。
3. 縱向變截(jie)面(mian)管
凡(fan)縱向(xiang)斷面(mian)(mian)形(xing)狀作周(zhou)期變化(hua)或(huo)連(lian)續(xu)變化(hua)的異(yi)形(xing)管(guan)都稱為縱向(xiang)變截面(mian)(mian)管(guan),包括螺旋圓翼管(guan)、齒形(xing)管(guan)、斜(xie)筋(jin)管(guan)、等(deng)壁異(yi)形(xing)扭轉管(guan)、波紋(wen)管(guan)、螺旋波紋(wen)(凸(tu)筋(jin))管(guan)、標槍管(guan)和壘(lei)球棒等(deng),如圖11-16所示(shi)。這類(lei)管(guan)的生產方法有液壓、旋軋(ya)、冷拔和冷軋(ya)法等(deng)。
四(si)、異形管的深加(jia)工(gong)及發展前景
產品深(shen)加(jia)(jia)(jia)工(gong)無疑是當(dang)前加(jia)(jia)(jia)工(gong)業的(de)發展(zhan)方向,如(ru)內螺(luo)紋管(guan)(guan)可以(yi)進(jin)一步深(shen)加(jia)(jia)(jia)工(gong)成(cheng)高效(xiao)節能(neng)的(de)熱交換器等,而波紋管(guan)(guan)可以(yi)組合生(sheng)產各種膨脹節,一些焊接管(guan)(guan)可加(jia)(jia)(jia)工(gong)成(cheng)異形管(guan)(guan),還可以(yi)進(jin)一步深(shen)加(jia)(jia)(jia)工(gong)成(cheng)各種門窗等構件。
總的(de)來說,等壁異形管完全可以通過冷(leng)彎成型,采用焊接的(de)方法(fa)來加工生產。
一些復雜斷面或變斷面的(de)異型(xing)管(guan),用(yong)一種(zhong)(zhong)加工方式(shi)是(shi)(shi)難以生(sheng)產出高(gao)質量產品的(de),往往是(shi)(shi)幾(ji)種(zhong)(zhong)方式(shi)的(de)組合(he)。如國外生(sheng)產的(de)內螺旋凸筋管(guan),采用(yong)的(de)方法是(shi)(shi):先軋制成單面螺旋凸筋的(de)板帶,然后在焊管(guan)機(ji)上
焊(han)接成(cheng)內螺(luo)旋凸筋管。這種(zhong)新工(gong)藝比冷拔成(cheng)型成(cheng)本(ben)低得多且質量好(hao)。對于作為(wei)結構(gou)、裝飾、家具等用(yong)的異(yi)型不(bu)銹鋼管,應廣泛(fan)采用(yong)焊(han)接異(yi)型管,這樣(yang)可以大大降低成(cheng)本(ben)。
復雜的(de)(de)異形管(guan)制造(zao)一(yi)般(ban)是采(cai)用冷(leng)加(jia)工(gong)方法獲得各(ge)種形狀,圖11-20 就是用冷(leng)輾軋法加(jia)工(gong)波紋管(guan)的(de)(de)示意圖。