关于一种钢管冷压模具的应用

李北鲁

摘要：本文作者经过多年的工作经验，从实际中摸索出钢管冷压模具，使管零件加工容易、高效美观。

关键词：高效；经济；光滑、饱满

前言

钢管集金属管材与非金属管材的优点于一身。它具有一般金属的高强度它又比一般金属易弯曲，韧性好且延展性高，具有优良的抗振、抗冲击及抗冻胀性能。钢管可以承受极冷和极热的温度，从-196度到250度适用范围大，且适应温度剧烈变化（—高温—低温—高温—），使用性能不会因长期使用和温度的剧烈变化而降低，不会产生老化现象。这是普通管材所不能及的。钢管的线形膨胀系数很小，是塑料管的1/10，可抗疲劳。钢管表现出来的高度稳定性和可靠性广泛应用在各类钢结构中，无可替代。

一.钢管的应用

钢管连接牢固度强，稳定性高。市场上的管材多种多样，钢管连接，表现出牢固度很大，不易锈蚀，耐寒、耐热、耐压、耐腐蚀和耐火等特性集于一身。塔式起重机械各类钢管的使用是相当普及的。

二.钢管的分类

钢管按轧制工艺、是否有縫以及截面形状等方法进行分类，可分为热轧钢管和冷轧钢管。按钢管是否有缝分类，又分为无缝钢管和有缝钢管。由于钢管种类繁多，今天我们讨论的是热轧或冷轧无缝钢管，材质为20#钢和Q345钢管。

三.钢管连接

在钢结构运用中各类钢管的使用是相当普及的，根据结构形式，钢管的连接方式也是多种多样。各类连接前，钢管的外形成型方式也是千差万别的，今天我们讨论的主要议题就是连接前的外观成型。钢管连接多数采用焊接的方式。

四.钢管成型

如图：1、2、3。表现出来的现象连接不易掌握或者说连接方式低效。

那么在特定条件下，更快捷、更经济的方式如图4是可行的，从外形来看并不陌生，以前多数情况下是：将钢管按照一定长度切割下后，经锻打成型再切割成型，期间经过1至2次受热，易对材料组织造成伤害，接下来才是焊接，再次受热，且工序复杂，不易掌握。

五.成型应用

按图4、5加工方式至少可以减少一次受热，目前已应用在重庆百步机械有限公司QTP200（7020）塔机上，从冷压成型来看美观、高效。经严格的型式试验检测，已顺利通过中华人民共和国国家质量监督检验总局的验收，取得特种设备制造许可证。

接下来推广应用在其它起重机械钢结构中，也为同行摸索出这一经济高效的加工工艺。

六.模具设计

设计一副冷压模具是压成型的关键。其设计原理：上下模采用T10（HRB55-60），σ60mm，根据管径确定外形大小，图示尺寸是260×200mm。

① .根据管径确定行程，图示是160mm。

② .导向杆采用45#（HRB50-55），φ30×320mm，粗制度3.2以上，导向阻力小。

③ .上下模采用数控加工，保证四杆导向良好，两接触面有30mm弹簧行程凹孔，且为平底，易于弹簧接触，受力均匀。

④ .根据管径确定上下模变径凹槽，图示采用φ120～φ60变径加工，这是成型的基础和保证，成型饱满度可随管壁厚度确定。

⑤ .从图5外形来看，成型光滑、饱满、无损。

⑥ .弹簧采用φ4×42×210-4件。

⑦ . 依附于不小于20Kp的压力机，运行速度≤0.6。

⑧ . 压成型过程中注意在导向杆上注润滑油，减少阻力。

七.注意事项

1. 采用以上成型方式要受管壁和气候等因素的干扰，管壁超过6mm需分段成型，预防材料形成内外裂纹和外观成型质量低劣。

2.如遇低温气候，需适当加热（≤60°），可以使成型曲面饱满。

3.如遇偏心连接可适当，可采用上下模具偏移加工，效果也满意。

4.更进一步拓展使用的话，还可以水平转动角度（对模具加工另作要求），同样能满足要求。

5.连续使用冷压成型要注意导向杆随时添加润滑油和液压设备的油温状态，对较大、较厚（≥φ98×8）的材料加工，压力机需间断使用，不然压力要丧失，导致质量受损。

6.如对成型后期没有特殊要求，管材表面压成型前涂装一些润 滑油，成型表面更光滑，还能有散热作用。

7.最后还得注意安全操作，压力机周边管材要堆码规范，操作过程中避免工伤事故。

八.结束语

这种钢管成型已摸索多年，也就是今年进行塔机型式试验为契机，进行验证。希望在以后为相关行业或者同行加以关注，得到更进一步的推广。

参考文献：

[1]卢险峰.冷压技术科学一些表征[J].精密成形工程. 2012（04）

[2]殷晓明.冷压式管接头[J].湖北机械. 1980（04）endprint