工程技術研究：波紋管機械脹形模具的原理及結構特點
2022-04-22【作 者】唐順強
【引 言】
隨著熱工管道技術的進步，對熱工管道的補償元件 —— 補償器要求也越加嚴格和多樣化。常見的補償器有套筒補償器、球型補償器和波紋補償器，原始的 π 型脹力彎在新建工程上已經(jīng)很少見。這幾種補償器類型中，波紋補償器以其自身諸多的優(yōu)勢，占據(jù)了很大部分的市場份額。波紋管作為波紋補償器的核心元件，其質(zhì)量和使用壽命，決定了補償器使用的安全性和穩(wěn)定性。波紋管的制作有很多方法，目前常用的成形方法有：液壓成形、機械成形、焊接成形、橡膠成形、和電化學成形等。而機械成形又包括旋壓成形、滾壓成形和機械脹形等工藝方法。文章主要介紹其中一種成型方式——機械脹形的原理及結構特點。
1、概況
機械脹形具有成形速度快、適應性強、產(chǎn)品多樣化、工藝簡單、模具制作容易和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，同時也存在產(chǎn)品外觀粗糙等缺點。機械脹形是利用模瓣在壓錐的作用下，水平向外在波紋管桶坯脹出波形，主要適用于直徑 Φ80 ～ Φ2000mm 的波紋管。因模具自身結構尺寸的限制，小口徑波紋管的成型較為困難；大口徑波紋管，因需求量小，模具加工制作成本較高，一般不選用機械脹形方式，而是利用滾壓成型等方式。
2.1 成形過程介紹
機械脹形模具由壓錐、模瓣、內(nèi)支撐桶、支撐板、復位彈簧和底座支撐桶等結構裝配而成（見圖 1）。自然狀態(tài)下，模具在復位彈簧的支撐作用下，壓錐處于頂升狀態(tài)，模瓣復位收縮。成型時，作用在壓錐上平面垂直向下的力F，通過壓錐和模瓣相配合的斜面形成水平分力（見圖 2），作用在波紋管桶坯上，使管坯沿模瓣外部形狀形成凸起，進而形成波紋。波紋的波高嚴格按照設計計算時所需要的波高進行加工，經(jīng)測量確定達到所需波高后，通過限位裝置來控制壓錐向下運行的高度從而完成所有波紋的成型，并確保各波紋波高均勻一致。波紋成型達到預定波高后，卸載外部作用力，壓錐在模具內(nèi)部復位彈簧的頂升作用下恢復到自然狀態(tài)，模瓣隨即也恢復到自然狀態(tài)。桶坯移動，定位下一波紋成型位置后繼續(xù)成型，進而形成一個具有連續(xù)波紋的波紋管。
【結束語】
機械脹形模具生產(chǎn)的波紋管在外觀質(zhì)量上相比其他成形方式?jīng)]有優(yōu)勢。但可通過制定合理的工藝方法，提高操作人員的技能水平，保證工藝紀律的嚴格執(zhí)行來彌補其不足，進而充分發(fā)揮機械脹形模具在產(chǎn)品多樣化和生產(chǎn)效率高等方面的優(yōu)勢。
以下是正文：
