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1、4..第16卷第期湘潭大學自然科學學報Vol16No41994年12月NaturalSeieneeJournalofXiangtanUniversityDee.1994車L槽管機頭的設計令文美純,,【摘要】為了滿足節(jié)能技術的需要本文根據(jù)滾壓加工原理設計了一種滾軋機頭該機頭能在普通車床上軋制出螺紋榴管和橫紋槽管.主恤詞滾壓加工..螺紋槽管橫紋槽管分類號TH1220引言列管,、,,式換熱器廣泛應用在動力石油化工等企業(yè)中對其進行技術改造利用提高其.,,,傳熱效率來達到節(jié)約能源已提到重要的位置在列管式換熱器中采用增大換熱表面提高單位體積的傳熱面積,是一種強化傳熱的有效
2、途徑.前人在廣泛研,究的基礎上證實l//{將光滑管加工成螺曰_、紋槽管或橫紋槽管_“-,「(圖1)不僅強化卜川I/U二么司了管內外的對流傳,熱過程而且其機a)螺紋槽管b)橫紋槽管,械強度抗熱應力圖l螺紋槽管和橫紋槽管與抗污垢性能都比.因此,,、石油、光滑管好近年來螺紋槽管和橫紋槽管已應用于動力化工以及低品位余熱,.,回收等換熱設備上,目前如何為中有明顯的節(jié)能效果但是小型化工設備生產(chǎn)廠找到一,種既方便又經(jīng)濟的軋制螺紋槽管或橫紋槽管的加工方法已成為推廣使用這類管型換熱器的關鍵問題.為解決這一伺題,作者根據(jù)滾壓加工原理設計了一種簡便的軋槽管機頭,,,將機頭安裝在車床
3、的橫刀架上與車床上加工螺紋的傳動機構配合可滾壓加工出無縫鋼管等換熱器用單頭螺紋槽管或橫紋槽管.1加工工藝的探討,,,滾壓加工是在車床或類似的機床上利用帶滾輪的滾壓工具以一定的壓力在工件,,、表面作相對滾壓使金屬表面產(chǎn)生塑性變形在工件上加工出圓柱形錐形凹槽以及其它.,形狀的外表面,根據(jù)實驗分析滾軋刀對管材進行滾壓時管材上受力點的金屬將產(chǎn)生流.:,,作者單位湘潭大學機械電氣土程系湘潭411105:收稿日期1994一07一06106湘潭大學自然科學學報1994年.(圖2)3~,動當滾壓工具設計成兩側面具有5o的錐度刀,頭盡可能取大些的圓角半徑時受力點金屬能達到最佳流
4、,,動狀態(tài)且在滾壓過程中管材表面的纖維不但未被切斷而.,且其性能得到了強化所以加工后管材表面質量好表面粗)l「1卜、二洲戶~.、,、、「一一、`吸糙度降低精度得到提高其疲勞強度耐磨性使用壽命也~得到改善.丁一,寸廠作者擬采用滾壓加工方法在不損傷原管材性能的條,,圖2管材受力點金屬纖維流動示意圖件下改變管材表面形狀加工出強化傳熱的螺紋槽管或橫1;2;3滾軋刀管材金屬纖維層紋槽管.2結構和主要零件設計制造利用滾壓加工原理設計的軋槽管,,,機頭(圖3)由底座1滾柱支撐架2l,,滾軋刀3滾軋刀偏轉調節(jié)裝置4溉習軋刀進刀裝置5組成.f底座下部根據(jù)C6140車床小刀,架結
5、構尺寸設計制作能與車床橫刀,架配套使用時僅需與橫刀架用螺栓a)原理圖聯(lián)接.滾柱支撐架2上安裝兩個活動,滾柱整個滾柱支撐架與底座由軸聯(lián)75院,接并用普通圓柱壓縮彈簧支撐在底座上.其中心高與小刀架中心高相同.琳心參八使兩個滾柱與滾軋刀組成3點支撐,四,篷夾住待加工管材加工時滾柱支撐架!l.,能自動對中起到跟刀架的作用滾軋刀3mm,最大直徑為50滾軋刀頭部的球.需形直徑按所選槽型進行加工其,軸用單列圓錐滾子軸承支撐以承受,:!軸向力.滾軋刀偏轉調節(jié)裝置4,利用川門人{!}.日吊叫引躺-一共-蝸輪蝸桿結構緊湊和可靠自鎖的特日,,點通過調整蝸桿使?jié)L軋刀3能與待加工管子軸
6、線呈。~45。的偏轉調節(jié).,,當調節(jié)好偏轉角度后擰緊固定螺栓.滾軋刀進刀裝置b)結構示意圖可使之完全固定5,圖3軋槽管機頭采用左旋絲桿與螺母絲桿上帶有刻.2滾住;3滾軋,底座支撐架刀,度盤和雙柄手柄轉動手柄即可知調4滾軋刀偏轉調節(jié)裝置;5滾軋刀進刀裝置節(jié)的進刀量.滾軋刀材料選用,:.ro12CMV制造工藝是車削成形一銑鍵槽一熱處理一磨外圓及球形直徑要求熱處理后第4期文美純軋槽管機頭的設計107硬度為HRC55~60·,、、,對滾壓加工中選擇適當?shù)臐L壓用量一滾壓力進刀量滾壓次數(shù)及滾壓速度軋槽管,.的生產(chǎn)率表面粗糙度及管材的使用性能有很大影響不二’。(根據(jù)滾壓加工
7、滾壓力尸的計算式、尸一毛會{,幻N){丟一Uv性口。I:;Z;式中d滾軋刀球形頭部直徑(mm)E被滾壓管子的彈性模量(N/mm)—..—.PN/mm,)P、(11)d,,最大接觸壓力(8一2(氏為管材的屈服極限).,,—,1x20,,,a,如我們加工的209無縫鋼管的軋槽管其E一2(N/mm)一250(N/mm)滾.二,:.軋刀球形頭部直徑dm=5mm代入上式計算出滾壓力P二405(N)又由c614。推薦的,.,5OON0Nm,滾壓力不超過1扭矩30并參照LZIJ型螺紋軋機3j[設計參數(shù)該軋槽管機頭設計滾壓力為1300N,扭矩為300N.M..:,:軋槽管轉
8、速的計算公式為~(L/HS)義(dr/
