同心異徑管的內(nèi)壓作用

內(nèi)壓作用下同心異徑管大小端的面積壓力差產(chǎn)生的彎矩引起大端相對張開、小端相對收縮的現(xiàn)象。內(nèi)壓作用下，偏心異徑管、偏心側(cè)大端內(nèi)表面及偏心側(cè)中部外表面的環(huán)向應(yīng)力較大。上述理論成果經(jīng)過了有限元數(shù)值分析和實驗驗證。實驗還表明,內(nèi)壓作用下環(huán)殼的彎曲半徑和管截面半徑均增大,而管壁厚變化很小。

同心異徑管擴徑成形是采用小于異徑管大端直徑的管坯，用內(nèi)沖模沿管坯內(nèi)徑擴徑成形。擴徑工藝主要解決變徑偏大的異徑管不易通過縮徑成形的情況，有時根據(jù)材料和產(chǎn)品成形需要，將擴徑與縮徑的方法合并使用。

推導(dǎo)了內(nèi)壓作用下同心異徑管的環(huán)向應(yīng)力公式和經(jīng)向應(yīng)力公式。在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)條件下,異徑彎管的環(huán)向應(yīng)力公式可以轉(zhuǎn)化為同心異徑管、偏心異徑管、或等徑彎管的環(huán)向應(yīng)力公式。在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了異徑管的ZUi大壓力式。整個過程是通過管坯的徑向壓縮和支管部位的拉伸過程而成形。與液壓脹形三通不同的是，熱壓三通支管的金屬是由管坯的徑向運動進行補償?shù)?，所以也稱為徑向補償工藝。

在同心異徑管的縮徑或擴徑變形壓制過程中，根據(jù)管件不同材料和變徑情況，確定采用冷壓或熱壓。通常情況下，盡量采用冷壓，但對多次變徑而引起嚴重的加工硬化的情況、壁厚偏厚的情況或合金鋼的材料宜采用熱壓。

同心異徑管熱壓成形是將大于三通直徑的管坯，壓扁約至三通直徑的尺寸，在拉伸支管的部位開一個孔；管坯經(jīng)加熱，放入成形模中，并在管坯內(nèi)裝入拉伸支管的沖模；在壓力的作用下管坯被徑向壓縮，在徑向壓縮的過程中金屬向異徑管件方向流動并在沖模的拉伸下形成支管。