波纹管机械胀形模具的原理及结构特点分析

波纹管机械胀形模具的原理及结构特点分析

王秀秀

身份证号：321284198504024226

摘要:随着我国综合国力的不断提高，促进和带动各个行业获得更好发展，其中工业企业最具代表性。工业企业在实际发展过程当中，对波纹管膨胀节提出更多、更高的要求，相关工作人员需要不断对更具高效性特点的波纹膨胀节生产、制作方法进行深入分析和研究。因此，本篇文章主要对波纹管机械胀形模具的原理进行仔细分析，之后有研究结构特点，希望能够为相关工作人员起到一些帮助。

关键词:波纹管；机械胀形；模具；原理；结构特点；

    时代在发展，科学与技术从未停止国更新的脚步，在新时代的大背景之下，热工管道技术发展的速度有目共睹，对热工管道的补偿原件、补偿器提出更多、更更严格的要求。通过对波纹管进行仔细分析和研究，发现其在波纹补偿器当中扮演重要角色和占据关键的位置， 其质量的高低与补偿期使用的安全性之间有紧密的联系和关系。基于此，本文下面主要对波形管机械胀形模具的主要原理以及结构特点展开深入探讨。

1、概况

现如今较为常见的补偿器主要包括：波纹补偿器、球形补偿器以及套筒补偿器。原始的π型胀力弯在新建工程当中已经很少见到，因为具有原始特点的π型胀力弯已经无法满足新建工程所提出来的多样化要求。通过将波形补偿与其他的补偿去进行比较，发现有很大的差异和不同，波形补偿器优点较多，所以获得广泛应用以及受到大众的关注与重视。波纹管是波纹补偿器当中最为关键的元件，其质量与补偿器使用的稳定性之间有紧密的联系。据了解， 波形管的制造方法具有多样性，现如今较为常用的成形方法主要包括：液压成形、机械成形、 焊接成形、电化学成形等等。其中的机械成形又包括：旋压成型、滚压成型以及机械造形等工艺方法，这篇文章主要介绍的是机械胀形的主要原理及实际结构特点。
    此外，机械造型其最明显的优势与特点就是产品具有多样化，而且适应能力极强，工艺并不复杂，而且生产效率极高，故而得到工业企业的青睐以及广泛应用，但是我们不可否认的是，机械造型也有一定的缺点，那就是产品外观较为粗糙，同时，这也是相关工作人员日后工作当中需要重点研究的问题之一。机械胀形主要是应用膜瓣在压锥的影响之下，水平向外在波纹管桶坯胀出波形，在直径为Φ80~ Φ2000mm的波纹管当中较为适用。由于模具自身会受到结构尺寸所带来的影响和束缚，所以小口径波纹管的成型过程是非常困难的；大口径波纹管，因为需求量是非常小的，而且模具加工制作所需要的成本较高，所以在正常的情况之下，不会应用机械胀形的方法，主要应用的是滚压成形等方法。

2、波纹管机械胀形模具的主要原理分析

成形全过程包括：通过对机械胀形展开分析，发现其具有复杂性的特点，其中包括多项内容，例如：压锥膜瓣、支撑板、复位弹簧等等结构，主要由多个结构共同组合而成。在正常的状态之下，复位弹簧发挥出支撑的作用，压锥处在顶升的状态当中，膜瓣复位收缩。成型之后，作用压锥上平面垂直向下的力，主要通过压锥与膜瓣互相配合的斜面形成水平分力，主要作用在波纹管桶坯上面，这时管坯会沿模瓣的外部形成突起的状态，最终将波纹展示出来。图1是机械胀形模具图。

图1    机械胀形模具图

  工作人员在进行波纹波高计算过程当中，需严格遵循设计计算时所需要的波高展开深入加工，通过专业测量，发现已经达到所需要的标高之后，通过限位装置的作用，对压锥向下运行的实际高度进行严格控制，最终完成全部波纹的成型。并且确保各个波纹的波高不会出现差异问题。当波纹成型已经到达预定的目标之后，将外部作用力全部去除。这时模具内部负压弹簧的顶升产生作用，帮助压锥恢复到自然的状态当中，模瓣也随之恢复到正常状态。将桶坯进行移动，进入到下一波纹成形位置后，展开继续工作。
3、结构主要特点分析
(1)模瓣外形主要结构

通过对分体模瓣进行分析，发现结构特点是非常明显的，在进行生产过程当中，会对波纹管带来不同程度的影响，外表并不是特别美观。在自然状态之下，整体外圆周是一个非常完整的、而且具有连续性特点、较为光滑的圆。模瓣处在城乡成形当中，模瓣会慢慢沿着中心，以均匀的态势向外进行移动，模瓣最高点组成的光滑圆周和模瓣实体形状之间存在误差和间隙问题。因为波纹管通坯主要是在模瓣实体影响之下，向外不断延伸，最终形成波纹，所以导致生产出来的波形管圆周方向上有凹凸不平问题的存在，外表并不是特别美观，甚至出现粗糙问题。 不仅如此，整体波纹管的波高也没有达到设计目标与要求，最终造成波纹管的性能与计算结果之间误差特别严重，为了能够将误差问题降低，需要在波纹管成形期间以多次的方式将管坯进行旋转，这样做的目的是为了确保管坯圆周方向上各点都以均匀的方式在模瓣最高点的带动之下向外发生形变，保证整体波纹的波高一致，外观并没有任何问题的出现，最终保证波纹管的性能与设计目标相符合、相一致、
    当工作人员参与到模具设计过程当中去，需要本着认真、负责的态度，把模瓣的外圆尺寸，以直接的方式加工到成形的状态当中。换句话来说，也就是最大外圆尺寸是整体模瓣外圆实体连线，构成一个非常完整而且较为圆滑的圆，防止波纹管成形之后出现凹凸不平等问题。但是工作人员还要特别注意：因为这样的工作方法是不能够完全避免痕迹的出现。此类机械膨胀模具在最初设计过程当中，设计理念当中提出这样的要求，即：模具在制作波纹管期间，可以加工出波形不高的波纹管，并且满足波纹管设计过程当中所提出来的要求。成形状态时所达到的最大外圆尺寸所对应的波纹管波高只是一个具有单一性特点的尺寸的波高， 在许多情况之下，并不是波纹管设计时所需要的波高。在进行模瓣制作期间，需要投入更多的材料与费用，而且加工过程当中也会遇到较多的困难，因此，在进行分体膜模具设计过程当中，一般都会应用在正常状态下的膜瓣外圆周为一个较为整体和光滑的圆结构。

(2)模具导向结构

经过认真了解之后发现，普通的机械造型模具在模瓣导向方向主要应用模瓣与内支撑桶 或者是在支撑板上加入导向杆这样的设计，这样设计的目的是为了保证每一个分体模瓣在运动过程当中可以更加稳定，不会发生任何问题，但是这样结构的导向杆或者是导向滑道，并没有办法满足小口径波纹管加工过程当中所提出来的要求。因此，在模具设计阶段，需要将冗余结构全部去除，把压锥与模瓣的配合面形式进行科学调整与改变，以此来达到模瓣工作期间均匀向外的运动要求。
结束语:

总而言之，当机械胀形模具在其生产过程当中，波纹管其外观质量与其他成形方式之间进行比较，发现并没有优势可言。但是通过选择最合理、最恰当的工艺方法，进一步提高工作人员的综合素养与工作能力，保证其可以严格遵循相关的纪律以来进行工作，是可以最终将机械胀形模具在产品生产过程当中的多样化优质特点全部发挥出来，满足对其所提出来的更多要求。

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