論焊接波紋管的制造工藝流程

論焊接波紋管的制造工藝流程

      焊接波紋管的制造工藝過(guò)程按所制造的波紋管直徑大小可分為兩種工藝路線。
1.在制造小直徑波紋管時(shí)，采取焊內(nèi)圓環(huán)縫之前裝整圓工藝環(huán)的工藝路線： 沖片、清洗、裝配（上模片、工藝環(huán)、下模片）、焊內(nèi)圓環(huán)縫、檢驗(yàn)、焊外圓環(huán)縫、檢驗(yàn)、拆除工藝環(huán)。
2.在制造大直徑波紋管時(shí)，采取焊內(nèi)圓環(huán)縫之后裝半圓卡具環(huán)的工藝路線： 沖片、清洗、裝配（上模片、下模片）、焊內(nèi)圓環(huán)縫、檢驗(yàn)、鑲裝半圓環(huán)、焊外圓環(huán)縫、檢驗(yàn)、拆除半圓環(huán)。
對(duì)于大直徑波紋管來(lái)說(shuō)，它的波距也比較大，在兩個(gè)膜片構(gòu)成的波距空間里允許將半圓環(huán)設(shè)計(jì)成具有粗壯的截面。 半圓環(huán)的作用是把焊完內(nèi)圓的上下膜片組元支撐起來(lái)，以保證焊外圓環(huán)縫時(shí)能用夾具將各組元之間的膜片相互夾緊，保持一定的波距，同時(shí)又使膜片外圓的施焊部位露出均勻的邊緣，保證圓周上各處的導(dǎo)熱狀態(tài)一致，最終得到熔深一致的焊縫。半圓環(huán)的截面形狀常有矩形，T形和L形。設(shè)計(jì)時(shí)只要考慮它的剛度足夠大，又不與膜片型面相碰就行。截面尺寸大的半圓環(huán)比較容易加工，在使用過(guò)程中頻繁地鑲裝和拆除也不會(huì)把它損壞，可以反復(fù)使用，所以又稱它為半圓卡具環(huán)，因?yàn)樗�已�?gòu)成了外圓夾具設(shè)計(jì)中不可分割的一部分。
隨著波紋骨直徑的減小，波距也相應(yīng)減小，半圓環(huán)的截面也只好做得又細(xì)又小。這樣的半圓環(huán)不但難以加工，而且使用壽命也很低，在鑲裝和拆除的過(guò)程中常常造成變形。有時(shí)半徑變大，向時(shí)扭曲，只好報(bào)廢，達(dá)不到半圓環(huán)反復(fù)使用的目的。因此在制造小直徑焊接波管時(shí)，原先的半圓夾具環(huán)演變成了開(kāi)口的整環(huán)，稱之為工藝環(huán)。在焊接內(nèi)圓環(huán)縫時(shí)，就把工藝環(huán)夾在上下模片之間。焊完后，工藝環(huán)就自然處于合適的位置上，為焊接外圓環(huán)縫作好了準(zhǔn)備，焊完后經(jīng)檢驗(yàn)合格，就可以通過(guò)開(kāi)口處把工藝環(huán)拉出來(lái)。工藝環(huán)一般都用紫銅絲制成。每個(gè)工藝環(huán)只能使用一次。這就是它和夾具環(huán)的主要區(qū)別。
隨著焊接波紋管內(nèi)外徑尺寸的減�。�其壁厚也要相應(yīng)減�。�總的來(lái)說(shuō)它的制造工藝難度則要有所增加。除了在工藝路線方面有上述改變之外，在具體的工藝措施方面。例如夾具設(shè)計(jì)，氣體保護(hù)附件設(shè)計(jì)等方面都有更嚴(yán)格的要求。
沖制膜片初始內(nèi)外徑的確定焊接波紋管的內(nèi)、外徑是它的兩個(gè)主要幾何參數(shù)，需要嚴(yán)格控制，以保證波紋管的性能，同時(shí)保證它在工作時(shí)不與機(jī)殼和心軸相碰。由于絕大多數(shù)焊接波紋管都采用端接接頭，膜片的邊緣在焊接時(shí)，靠母材自身熔化形成焊縫，不加填充金屬，所以焊接波紋管最終成品的外徑略小于膜片的初始外徑。最終成品的內(nèi)徑略大于膜片的初始徑。
如果產(chǎn)品圖樣給定了波紋管的內(nèi)徑和外徑，那么在設(shè)計(jì)膜片時(shí)首先遇到的問(wèn)題就是如何確定膜片沖裁的初始內(nèi)徑和外徑，即在膜片的邊緣處需要預(yù)先留出多么大的焊縫熔陷余量，才能保證產(chǎn)品最終內(nèi)徑和外徑符合圖紙的要求。
焊接波紋管的膜片型面設(shè)計(jì)對(duì)稱式焊接波紋管的膜片型面設(shè)計(jì)并不復(fù)雜Ｉ型、II型焊接波紋管的膜片型面基本上都是直線，III型焊接波紋管的膜片型面設(shè)計(jì)方法與波紋膜片的設(shè)計(jì)方法基本相同。這三種型式的波紋管，上、下膜片都用同一種形狀的膜片，焊接時(shí)顛倒使用就可以了。
層疊式焊接波紋管的上、下膜片型面一般都不相同，但波形是共軛的，受軸向力壓縮時(shí)，上、下膜片能夠互相疊合。
膜片型面是由幾段圓弧相互連接而成的，靠近內(nèi)孔和外圓的圓弧各自延長(zhǎng)出一小段切線作為平邊部分，以便在焊接時(shí)用卡具夾緊。
沖模設(shè)計(jì)沖制焊接波紋管膜片的模具有鋼模和聚氨酯橡膠模兩種。對(duì)于生產(chǎn)批量大的，或者是膜片厚度大于0.3mm的情況，多采用鋼模。而對(duì)于中小批量生產(chǎn)，或者膜片厚度小于0.3mm的情況，多采用聚氨酯橡膠模。
采用鋼模沖制的膜片，尺寸精度高，它可以把落料成形、切邊、沖孔分為幾個(gè)工步完成沖片。也可以設(shè)計(jì)成復(fù)合模一次完成沖片。分步棋的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，當(dāng)刃口不快時(shí)，可以隨時(shí)修磨，修磨后也不會(huì)改變膜片的型面形狀，這對(duì)于保證切邊沖孔質(zhì)量，不產(chǎn)生毛刺是十分有利的。但由于沖片過(guò)程分步進(jìn)行，必然要增加工時(shí)，并且各工步的定位精度也對(duì)膜片型面與內(nèi)孔、外圓的同心度有一定影響。復(fù)合模的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沖片生產(chǎn)率高，膜片的型面與內(nèi)孔、外圓的同心度好。但這種模具要求整體的加工精度高，加工周期長(zhǎng)，造價(jià)也高，所以對(duì)于中小批量生產(chǎn)已很少采用。
聚氨酯橡膠模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工周期短，成本低，目前應(yīng)用得比較廣泛。對(duì)于直徑200mm以下的膜片，成形、切邊、沖孔可以一次完成。缺點(diǎn)是聚氨酯橡膠板身兼三職，它即作成形模，又作切邊凹模和沖孔凸模。工作中橡膠逐步疲勞破損，降低了沖片質(zhì)量，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)橢圓度超差。因此對(duì)沖好的膜片要加強(qiáng)抽檢，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)更換聚氨酯橡膠板。
對(duì)于大直徑的膜片，采用聚氨脂膠模就很難做到內(nèi)孔、外圓同時(shí)順利沖裁，這時(shí)可以只用聚氨酯橡膠模完成成形工序，再用專門夾具在車床上切削內(nèi)孔、外圓，只要保證有良好的同心度即可。
膜片清洗膜片的焊前清洗非常重要，絕對(duì)不可草率行事。因?yàn)閷?duì)于薄片焊接來(lái)說(shuō)，表面的清潔程度直接影響著焊接質(zhì)量。具體操作中除了用堿液或洗滌劑去油之外，還要用丙酮、酒精仔細(xì)清洗，不得殘存任何油膜、污垢，以膜片表面能達(dá)到良好浸潤(rùn)為準(zhǔn)。
將膜片裝入夾具時(shí)，應(yīng)當(dāng)帶清潔的棉織手套，以避免汗?jié)n油污等弄臟膜片。否則在臟污的地方焊接時(shí)會(huì)發(fā)生氧化，造成不熔合等缺陷。此外，對(duì)于焊接夾具和盛放半成品的容器也要注意保持清潔，以免二次污染工件。
焊接工藝焊接波紋管是一種焊縫密集的薄壁焊接結(jié)構(gòu)，通常在壓力和真空的條件下工作。除了某些作敏感元件用的有性能要求之外，大多數(shù)都作密封、連接、補(bǔ)償、隔離元件使用，對(duì)它只有無(wú)泄漏的要求，并且在給定的位移下具有足夠的壽命。因此要求焊接工藝必須穩(wěn)定。日前國(guó)內(nèi)制造焊接波紋管廣泛采用微束等離子焊接工藝及脈沖等離子焊接工藝。主要是因?yàn)檫@兩種工藝方法所需的投資少，設(shè)備易于維護(hù)，使用靈活方便，焊接薄片質(zhì)量可靠。

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