使用弯管器弯制两端等长蛇形铜管的方法研究

张宝

摘  要：日常生活中，蛇形管道在制冷设备中使用非常普遍，如空调器的冷凝器、蒸发器，电冰箱的冷凝器、蒸发器等。这些蛇形管道的特点：每段U形管道都是等长的。给定每段U型管道长度，除了使用自动弯管机弯制，也可以手工使用弯管器来实现。在最近两届的“制冷与空调设备组装与调试”全国职业院校技能大赛中，要求用给定长度的铜管，弯制出两端等长度蛇形管，这就需要一定的技巧性。该文对这种特殊要求的蛇形铜管弯制方法进行研究。

关键词：蛇形管  延展量  U型弧长

中图分类号：TH137.5                              文献标识码：A                          文章编号：1672-3791（2019）03（c）-0073-02

该研究中使用的是直径1/4英寸和直径3/8英寸两种规格的铜管，使用的弯管器是CT-364A-04和CT-364A-06两种弯管器。这两种规格的弯管器弯制相应规格的铜管方法相同，我们以CT-364A-04型弯管器弯制直径1/4英寸铜管为例（见图1），详细地讲解操作过程。对给定长度的铜管弯制两端等长蛇形管的整体思路用公式（1）所示：

（1）

A为弯管时需要测量的铜管长度;

C为每段U型弧的长度;

L为给定的铜管总长;

n为U型弯数量;

Δ为弯制一个U型弯时的铜管延展量;

r为弯管器的弯曲半径。

整体研究思路：用给定铜管长度L加上弯制U型弯时的总延展量△×n，减去U型弯不考虑延展量时的总弧长度C×n，再减去铜管两端各预留出的一个半径长度共2r（为保证两端都与弧顶平齐），这个计算结果除以两端弧中间的直管段数量（也就是两条竖虚线之间的直管段数量，其数量比U型管多一个），得到两端弧中间的直管段长度，这个长度再加上弯管器的半径长度r，这样就得到了弯管时需要测量的铜管长度A。

1  确定每段U型弧的长度C

弯管器的0°和180°之间刚好是一个半圆弧，半圆弧的长度等于圆周长的一半，因此根据圆的周长公式可得：C=2Πr/2=Πr。经查阅资料CT-364A-04弯管器的弯曲半径r=14.2mm，因此C=Πr=3.14×14.2=44.59（mm）。

2  确定弯制一个U型弯时的铜管延展量Δ

众所周知，铜管在弯制过程中具有延展性，如何确定弯制一个U型弯时的铜管延展量？该文采用平均值法确定。

如图2所示，测量一段长度等于44.59mm的直铜管，这个长度刚好等于弯管器CT-364A-04的0°和180°之间半圆弧弧长，两端分别标记为d和e。理论上讲如果铜管没有延展性，则若d点对应弯管器的0°点时，e点应该对应弯管器的180°点。但实际上铜管具有延展性，弯制过半圆弧后e点跑了弯管器180°位置的左边（如图2所示），此时180°点和e点之间的长度即为弯制一个U型弯时的铜管延展量Δ。为了减小误差，该研究采用平均值法计算延展量，即弯制10个U型弯，然后记录每个U型弯的延展量Δ，再用平均值法计算出弯制一个U型弯时的铜管延展量。最终计算的延展量Δ≈3mm，实验数据如表1所示。

3  确定弯管时需要测量的铜管长度A

把以上过程确定的的Δ、C、r代入公式一如下：

（2）

代入相关数据后得到A的最终化简结果，如公式（2）所示。这就确定出了给定铜管长度，弯制出两端等长度蛇形管的测量铜管长度。

4  弯制两端等长蛇形铜管

根据给定的长度L和要求弯制的U型弯个数代入公式（2），求出需要测量的铜管长度A，然后从铜管一端测量长度为A的铜管，把A的终点对准弯管器半圆弧的0°位置开始弯制第一个蛇形弯。弯制第二个蛇形弯时测量起点为第一个蛇形弯圆弧的顶点中心，测量长度仍为A，弯制方法与弯制第一个蛇形弯相同，一直弯到最后一个蛇形弯，就得到了如图1所示的蛇形管。

5  CT-364A-06型弯管器弯制直径3/8英寸铜管方法与上述方法相同

经查阅资料，CT-364A-06弯管器的弯曲半径r=23mm，经计算弯制一个3/8英寸铜管U型弯C=Πr=3.1423=72.22（mm），平均值法求Δ≈9.5mm。

把上述参数代入公式（1），得到公式（3），即弯管时需要测量的铜管长度：

（3）

使用以上方法弯制两端等长蛇形管时，如果测量管路精确的情况下，能保证弯制10个蛇形弯以下的蛇形管两端长度误差在5mm以内。

参考文献

[1] 王毅立.蒸发冷却空调自动控制方法的研究[D].西安工程大学，2015.

[2] 匡江红，夏鹏.“制冷原理及設备”教学改革探索与实践[J].现代教育技术，2008，18（S1）：62-64.

[3] 张士宏，刘劲松，程明.精密铜管铸轧加工技术出版[J].锻压技术，2016，41（11）：8.