管材剪切加工
PPR管材管材剪切是制造管材零件的基本工序，包括管材切斷、端口形樣沖裁、沖孔及切口等。管材剪切屬?zèng)_壓加工分離工序，它與板材剪切相比，由于自身的形狀(空心截面)特點(diǎn)，剪切時(shí)為防止管壁被壓扁，采取的工藝措施比較復(fù)雜，同時(shí)對(duì)模具設(shè)計(jì)及制造也提出了更高要求。管材剪切與機(jī)加工切斷相比，由于加工速度快，生產(chǎn)效率高，適合大批量生產(chǎn)。因而有廣泛的應(yīng)用前景口但由于管材剪切加工本身較復(fù)雜，而且在技術(shù)上也有不夠成熟之處。所以在生產(chǎn)中的應(yīng)用還不夠廣泛口本章主要介紹管材剪切的各種工藝方法及適用范圍。
管材切斷
在管材零件的制造中，首先需對(duì)管材進(jìn)行切斷，以獲得管件所需長(zhǎng)度的管坯。管材切斷主要用機(jī)械加工和沖壓加工兩種方法。機(jī)械加工包括鋸床切斷、車(chē)床切斷、砂輪切斷等，優(yōu)點(diǎn)是切斷面質(zhì)量穩(wěn)定，但因其生產(chǎn)率低，故難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。沖壓加工生產(chǎn)率高，但切斷時(shí)管壁易被壓扁，導(dǎo)致切斷面畸變、歪斜。如果采用剪切棒料的方法剪切普材，管材必然被壓扁而不能使用。因此，采取特殊的工藝措施，防止剪切時(shí)管材被壓扁，以保證切斷面質(zhì)量滿足管件的使用要求，是十分重要的。下面介紹幾種已在生產(chǎn)中應(yīng)用的特殊的PPR管材管材切斷方法。
(一)沖切法
沖切法是沖壓剪切法的簡(jiǎn)稱(chēng)，即在壓力機(jī)上利用模具對(duì)管材實(shí)施切斷。該方法適用于管材相對(duì)厚度t/D<0.1的薄壁管(D—管材外徑，t—管材壁厚)。
1.沖切過(guò)程
管材沖切過(guò)程所示。當(dāng)壓力機(jī)滑塊下行時(shí)，切刀刃尖與管壁接觸，使管壁產(chǎn)生彈性變形。隨著切刀續(xù)續(xù)下行，壓力逐漸增加，壓力達(dá)到一定值時(shí)，刃尖與管壁接觸處的材料發(fā)生塑性變形，同時(shí)刃尖開(kāi)始?jí)喝瞬牧稀ｋS著刃尖壓人程度的增加，出現(xiàn)了應(yīng)力應(yīng)變的高度集中，導(dǎo)致材料瞬間脆裂，刃尖隨之進(jìn)入管腔。然后切刀側(cè)刃與凹模側(cè)開(kāi)始剪切管壁，直至完全切斷管材為止。
為了減小管材被壓扁的現(xiàn)象，通常將凹模做成少許的桃形，以便沖切前先使管材在左、右半凹模的強(qiáng)力夾持下產(chǎn)生一定量的反變形(使管壁上部突出)，然后再由切.刀沖切，星p可減少管材被切刀壓扁的缺陷。
分析管材沖切過(guò)程可知，開(kāi)始切管時(shí)，切屑是向內(nèi)形成的。此時(shí)凹模不起剪切作用，管材壓扁現(xiàn)象也就在此時(shí)產(chǎn)生，因而應(yīng)盡量縮短這一過(guò)程，為此，切刀曲線形狀必須做得細(xì)而長(zhǎng)，但強(qiáng)度差易折斷。若做出的刀刃形狀寬而短，則切刀強(qiáng)度好，但切屑易向內(nèi)形成，使壓扁現(xiàn)象嚴(yán)重。不利于沖切過(guò)程進(jìn)行。因此，合理確定切刀曲線形狀及尺寸。是沖切法成敗的關(guān)鍵。
2.切刀形狀及尺寸
切刀型式所示，切刀刃尖做成寬度為右并呈30的尖劈，尖劈后面做成帶一定形狀的曲線，PPR管材設(shè)計(jì)該曲線形狀時(shí)必須考慮以下因素:切屑力求向外形成以減小壓扁現(xiàn)象;切刀應(yīng)有足夠的強(qiáng)度;曲線形狀應(yīng)易于磨削加工。目前生產(chǎn)中采用的一切刀曲線多為圓弧形，這不僅易于磨削加工，而且也能較好地滿足沖切要求，收到了良好的效果。實(shí)踐證明，雙圓弧切刀要比單圓弧的好。這是由于雙圓弧切刀沖一切時(shí)，管材上部約1/4的廢料先被切斷并掉入管腔內(nèi)，因此有利于后續(xù)的沖切工作。下面分別介紹單、雙圓弧切刀尺寸參數(shù)的確定方法。
一、材料：
PPH 管是以高密度聚丙稀（PPH）為主體加相當(dāng)?shù)目寡趸瘎⒖棺贤饩€劑及色料制造而成。PPH管具有熱定型性好、耐高溫、抗化學(xué)藥物性佳，可蠕變、張力大，絕緣性好、不溶于有機(jī)溶劑，不干裂，無(wú)毒性等特性。適用于化學(xué)工廠、電子半導(dǎo)體廠、藥品廠、污水處理廠等多種產(chǎn)業(yè)。在高酸堿化學(xué)產(chǎn)品輸送系統(tǒng)、純水輸送系統(tǒng)、飲用水輸送系統(tǒng)、污廢水輸送系統(tǒng)、環(huán)境工程及一般管路系統(tǒng)、電信光纜輸配管路系統(tǒng)都得到了廣泛應(yīng)用。
二、焊接機(jī)具
PPH管道的焊接為熱熔焊接，采用各種規(guī)格的液壓式或手動(dòng)式塑料管道熱熔接機(jī)。以液壓式塑料管道熱熔接機(jī)為例，焊接主要分三個(gè)部件：焊機(jī)控制平臺(tái)、熔接操作平臺(tái)、工具放置架。
三、焊接準(zhǔn)備
匹配管型號(hào)的管切斷器（管割刀）、丙酮、潔凈布，周?chē)h(huán)境保持清潔、不起塵，保持環(huán)境溫度，不得低于0℃。
四、熱熔焊接
焊接主要分下料、預(yù)熱、對(duì)口、加熱、熔接、冷卻和檢查共計(jì)7個(gè)步驟。
1、下料
用專(zhuān)用割刀按要求尺寸切割管道。切割管道時(shí)要注意不要跑線并徐徐旋進(jìn)刀片，不要過(guò)于急進(jìn)，會(huì)損壞刀片。當(dāng)割刀難以旋轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)反向旋轉(zhuǎn)割刀，取出刀片，重新跑線。
2、預(yù)熱
用PPH管液壓調(diào)節(jié)閥將預(yù)熱壓力調(diào)節(jié)到焊接要求壓力。調(diào)節(jié)方法：鎖死加熱卸壓閥，液壓操作桿向前推進(jìn)，觀看壓力表顯示壓力。未達(dá)到要求壓力時(shí)，松開(kāi)加熱卸壓閥，使壓力表顯示降至零，重新調(diào)節(jié)液壓調(diào)節(jié)閥，再鎖死加熱卸壓閥，直到壓力表達(dá)到要求壓力。
用焊機(jī)控制平臺(tái)上的溫度設(shè)定面板設(shè)定熱熔焊接的溫度，控制加熱板的溫度，以配合焊接面熔解。紅色顯示的是設(shè)定溫度、綠色顯示的是當(dāng)前溫度，當(dāng)面板上的紅燈跳到是綠燈上時(shí)，熱熔焊接就可以進(jìn)行了。PPH熱熔溫度一般設(shè)定在195℃~205℃之間。
3、對(duì)口
① 選擇適當(dāng)?shù)哪＞撸冒馐謱⑷劢庸芏喂潭ㄔ诓僮髌脚_(tái)上；
注意：固定時(shí)要將夾具兩端緊固螺絲逐次旋緊，避免管段不水平；當(dāng)兩管段在液壓操作桿退后到最大時(shí)的間距不得小于電動(dòng)切削機(jī)的厚度；各管段焊接面應(yīng)突出夾具40~50mm管段較長(zhǎng)時(shí)，要注意整體水平。
②　液壓操作桿推進(jìn)到最大，將兩管段對(duì)口。目測(cè)焊接面的錯(cuò)口，對(duì)于下半面則用手觸摸，要使兩個(gè)接縫水平。達(dá)不到要求時(shí)，則通過(guò)調(diào)節(jié)兩端緊固螺絲以使焊縫無(wú)錯(cuò)口，達(dá)到水平；
③ 目測(cè)兩焊接面接縫，要達(dá)到接縫無(wú)明顯缺口；如有，則用電動(dòng)切削機(jī)磨口。將切削機(jī)置于操作架上，啟動(dòng)切削機(jī)，再由另一人操縱液壓推進(jìn)桿，將管段以設(shè)定壓力抵住切削機(jī)；目測(cè)焊接面切削，直到焊接面平齊為止。退后液壓夾具，取出切削機(jī)，放回工具放置架；
注意：退后液壓夾具后，不要急于將切削機(jī)停下，讓切削機(jī)轉(zhuǎn)幾圈后再取出。可以使焊接面更平整，防止出現(xiàn)斷面。
④ 清潔焊接面，用潔凈布蘸取少量丙酮清洗焊接面。
4、加熱
從PPH管工具放置架上取出已達(dá)到要求溫度的加熱板。放在操作架上，一邊靠在焊接面的一面，推進(jìn)液壓夾具，使壓力達(dá)到要求的熔接壓力。當(dāng)焊接面熱熔翻邊達(dá)到1mm時(shí)，松開(kāi)加熱卸壓閥，卸去加熱壓力，等待到一段時(shí)間后，就達(dá)到了焊接面熱熔對(duì)接的要求。