材料选择:鉴于 12 米长、大管径厚壁铜管缩径时模具承受的巨大压力,需选用顶级高强度、高耐磨性合金钢材,如高性能的铬钼钒合金钢。这种钢材经特殊多级热处理工艺,其内部组织结构优化,硬度和韧性达到理想平衡状态。在长时间、高频率对 120 毫米管径且壁厚 2 公分的铜管进行缩径工作时,模具能保持稳定形状和高精度尺寸,有效延长使用寿命,降低因频繁更换模具带来的高昂成本。
结构设计:针对 120 毫米缩径至 80 毫米、缩径长度超 300 毫米以及 12 米长铜管的特殊要求,模具结构设计需精心规划。模具内部成型曲面要根据目标缩径尺寸和长尺寸缩径特点,通过精密计算和模拟分析进行精确设计,确保铜管在长达 300 毫米以上的缩径过程中均匀受力,避免出现局部变形过大、缩径不均匀等问题。同时,考虑到 12 米长铜管装卸不便,模具开口设计要足够大且合理,内部结构要便于铜管定位,保障加工过程中 12 米长铜管的稳定性。
液压泵功率:为推动模具对 12 米长、大管径厚壁铜管进行有效缩径,液压泵功率需经过严谨匹配计算。对于此类规格铜管,液压泵功率一般要在 30kW 以上,才能产生足够压力完成缩径任务。而且,液压泵需具备卓越的压力稳定性,在长时间连续工作中压力波动极小,同时具备精准的流量调节性能,可根据缩径不同阶段对压力和速度的变化需求进行灵活调整。
电机性能:作为液压系统的动力源头,电机性能至关重要。应选用具有超高扭矩、极低转速特性的电机,以满足缩管机在高压、大管径厚壁铜管缩径时对强大动力的需求。此外,由于 12 米长铜管缩径工作时间长,电机必须配备高效散热系统,确保在长时间运行中不会因过热而性能下降或损坏,同时具备可靠的过载保护功能,当遇到突发过载情况时能及时保护电机,保障设备稳定可靠运行。
参数精确控制:定制的控制系统需具备极高精度的参数控制能力。对于 12 米长铜管缩径过程中的压力、温度(若涉及加热辅助缩径工艺)、缩径时间等关键参数,要实现精准控制。通过高精度压力传感器、温度传感器实时监测这些参数,并将数据快速反馈给控制系统。控制系统依据预设的最佳工艺参数,对缩径过程进行自动、精准调节,确保加工过程稳定一致。例如,压力控制精度需达到 ±0.3MPa,温度控制精度达到 ±3℃,满足大管径厚壁铜管长尺寸缩径对工艺参数的严苛要求。
操作界面人性化:考虑到 12 米长铜管缩径操作的复杂性,控制系统操作界面应设计得简洁直观、易于上手。界面清晰显示各种加工参数、设备运行状态以及可能出现的故障报警信息等。同时,具备便捷的参数预设、存储和调用功能。操作人员可根据不同规格 12 米长铜管的缩径要求,提前设置好加工参数并保存,下次加工相同规格铜管时一键调用,大幅提高工作效率。