長(zhǎng)距波紋管是一種典型的大尺寸變徑管件，其直徑范圍從240mm至500mm,材料為5A03鋁合金，如圖2-48所示。由于波紋之間的距離較長(zhǎng)，一般大于100mm,現(xiàn)有制造波紋管的技術(shù)無(wú)法制造這種長(zhǎng)距波紋管。目前的制造工藝是采用“滾筒一焊接”的技術(shù)路線制造，合格率低、焊縫可靠性差。本文興迪源機(jī)械帶來(lái)長(zhǎng)距波紋管的內(nèi)高壓成形詳解。

長(zhǎng)距波紋管整體內(nèi)高壓成形難點(diǎn)為：直徑尺寸大，導(dǎo)致軸向推力達(dá)8000kN,軸向補(bǔ)料時(shí)位移精度控制困難，易導(dǎo)致起皺或開(kāi)裂；整體成形時(shí)，波數(shù)量達(dá)10個(gè)以上，中部波紋不能得到材料補(bǔ)充，減薄率大，不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

對(duì)于該波紋管，如果對(duì)所有的波紋同時(shí)進(jìn)行成形，由于中部波紋無(wú)法獲得材料補(bǔ)充，最大減薄率高達(dá)24%，不滿(mǎn)足波紋減薄率小于15%的設(shè)計(jì)要求。而且，由于5A03鋁合金管材塑性較差，嚴(yán)重減薄還易導(dǎo)致開(kāi)裂，如圖2-49(b)所示。

圖2-49長(zhǎng)距波紋管整體成形壁厚變化和破裂缺陷?(a)減薄率分布；(b)開(kāi)裂缺陷。

為了解決長(zhǎng)距波紋管整體成形存在的難題，發(fā)明了自補(bǔ)料局部成形方法，利用波紋區(qū)膨脹內(nèi)壓產(chǎn)生軸向拉力，將管材材料拉入波紋區(qū)，實(shí)現(xiàn)自補(bǔ)料，提高了壁厚均勻性。由于各波紋區(qū)僅在賬形部位施加內(nèi)壓，所需合模力僅300t,降低到整體成形的1/10。并且由于環(huán)向液壓反力僅作用于很窄的環(huán)形區(qū)域，軸向推力僅30t,降低到整體成形的1/20。

圖2-50為采用自補(bǔ)料局部成形方法獲得長(zhǎng)距波紋管試件及其壁厚與整體成形試件壁厚比較?？梢?jiàn)自補(bǔ)料局部成形試件波紋區(qū)壁厚減薄明顯小于整體成形試件的壁厚成形結(jié)束后管件總長(zhǎng)度比初始管長(zhǎng)度縮短107mm,每個(gè)波紋軸向平均補(bǔ)料量為10.7mm,各波紋補(bǔ)料量略有差別，導(dǎo)致減薄率略有不同，但是均小于10%，符合設(shè)計(jì)要求。

圖2-50長(zhǎng)距波紋管及波紋區(qū)壁厚變化 (a)長(zhǎng)距波紋管；(b)波紋區(qū)壁厚分布。

成形后最小壁厚均出現(xiàn)在波紋最頂部，整個(gè)波紋管最小壁厚為2.83mm,最大減薄率為9.9%。在10.7mm的軸向補(bǔ)料量下，波紋變形均勻，理想均勻壁厚為2.93mm,該波紋管壁厚均差率為3.4%，壁厚均勻性較好。

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部分文段和圖片摘自：

《現(xiàn)代液壓成形技術(shù)》

作者：苑世劍

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