弯头是用于弯管的管件。在管道系统中使用的所有管道配件中,该比例相对较大,约为80%。通常,通过不同的成形工艺来形成不同材料或壁厚的弯头。当前,制造工厂中常用的无缝弯头成型工艺包括热推,冲压,挤压等。热推弯头成型工艺使用特殊的弯曲压力机,型芯模具和加热装置将坯料推到模具上,使模具上的钢坯在推压机的推动下向前运动。在加热,膨胀和弯曲的过程中,热推弯头的变形特性由金属材料塑性变形前后的恒定体积定律确定。管坯的直径小于弯头的直径,并且使用芯模型控制坯的变形过程,从而使内圆弧处的压缩金属流与膨胀直径的其他部分相补偿。
热推弯头成形工艺美观、壁厚均匀、操作连续,适合大批量生产,已成为碳钢和合金钢弯头的主要成形方法。也适用于某些规格不锈钢弯头的成形,成形过程的加热方式为中频或高频感应加热(加热环可为多圈或单圈)、火焰加热和反射面加热,加热方式根据成形产品的要求和能量状况而定。
冲压是无缝弯头批量生产中使用的一种长期成型工艺。它已被热压或其他成型工艺所替代,以生产通用规格的弯头。但在某些规格弯头中,其产量较小,壁过厚或过薄。
冲压前,将管坯置于下模上,内芯和端模加载到管坯中,弯头通过外模的约束和内模的支撑形成。
与热推成形工艺相比,冲压成形的外观质量不如热压成形工艺,冲压弯头的外弧在成形过程中处于拉伸状态。因为适合单件生产且成本低廉,所以冲压弯头技术主要用于小批量的厚壁弯头的制造。
冲压弯头分为冷冲压和热冲压,通常根据材料特性和设备容量选择冷冲压或热冲压。
冷挤压弯头的成形工艺是用专用弯头成型机将管坯放入外模,上、下模关闭后,在推杆的推动下,管坯沿内模与外模之间的间隙运动,完成成形过程。
内外模冷挤压成形弯头具有外观美观、壁厚均匀、尺寸偏差小等优点。常用于不锈钢弯头的成形,特别是薄壁不锈钢弯头的成形,其内外模的精度较高,对管坯壁厚偏差也提出了较高的要求。
除了上述三种常见的成型工艺外,无缝弯头成型还采用了将坯料挤出到外模,然后对钢坯内球进行成形的成形工艺。但是,该过程相对复杂并且操作麻烦,成型质量不如上述工艺,因此使用较少。