本發明涉及一種波紋管的加工方法及設備，特別是一種等離子加熱空氣模旋壓超長厚壁波紋管的加工方法及設備。

近幾年研制成功的節能型波紋管換熱設備具有體積小、重量輕、占地面積小、換熱效率高，能自身補償熱變形等優點，但由于波紋管的加工不能滿足設計要求，因而限制了這種節能換熱設備的發展。例如，目前國內外生產波紋管的方法有焊接、液壓形成、冷壓成型、熱壓成型。其中前兩種工藝方法主要用于長徑比L/D較小，徑厚比D/δ較大的金屬波紋管加工。而后兩種工藝方法主要用于加工大直徑波紋管和螺旋槽波紋管。新型節能波紋管換熱設備所用的波紋管一般都是長度L大（1500-2500mm），外徑D小（60-110mm），壁厚δ大（3.5-5mm）的環形槽波紋管，采用現有的幾種工藝方法加工這種波紋管都有一定的困難和問題。因而現在大都采用先沖壓成形再沿軸線方向焊接或先液壓成型再沿圓周方向焊接的方法加工。由于存在大量焊縫，從而降低了換熱設備的工作可靠性，特別是對于適用溫度變化大的換熱設備，可能造成嚴重后果。

本發明的目的是提供一種環形槽波紋管加工新方法及設備，工藝簡單，加工波紋管規格范圍大，生產批量大小不受限制，產品質量好，無焊縫，生產效率高，投資小，經濟效益好。

本發明的目的是這樣實現的：

完成本發明的加工過程是在由普通車床改制的設備上進行的，它保留床身、主軸箱和溜板箱，其改進的技術特征是：在大溜板的橫向導軌上組裝有兩個由絲杠驅動的帶旋壓輪的旋輪架;縱向導軌上組裝有由絲杠驅動的軸向壓力頭，兩絲杠由電機經過減速器帶動，同時還設置雙等離子炬和提供電能的等離子體電源設備。在橫向導軌上有行程開關，以控制旋輪架和軸向壓力頭的位移量。

本發明的加工方法：由機床主軸帶動管坯旋轉，旋輪架帶動旋壓輪沿徑向進給旋壓，同時雙等離子炬對管坯旋壓區加熱，在旋壓過程中，軸向壓力頭沿管坯的軸向施加壓力，一個波形旋壓成型以后，旋壓輪沿徑向退回，再沿軸向移動一個波距，然后進行下一個循環。

本發明采用雙等離子炬加熱，在旋壓區內形成適當的溫度場，使局部金屬材料的強度和屈服極限下降，從而形成相應的強度場，這不僅能夠減小旋壓力，克服冷作硬化，而且在金屬發生滑移變形時，由于材料內部的強度和屈服極限的差異，使得滑移變形不一定首先發生在最大應力點，而是發生于最先達到屈服極限的位置上。這樣，就可以通過調整雙等離子炬的相對位置和各炬的加熱功率方便地調整加熱溫度場，從而控制各點的變形量，使波紋管的局部壁厚減薄量得到控制，加工出理想的波紋形狀。

本發明的優點是：

（1）、與現有的冷、熱軋制加工方法相比，具有設備簡單、投資小、不需特殊模具，作業面積小，適合各種生產規模，能適應換熱設備所需不同波紋管的波形、壁厚、直徑、長度、材質等規格參數變化大，產量不定的特點，只要改變旋壓輪外廓，即可生產不同規格的波紋管。

（2）、與液壓成型加工方法相比，能加工小直徑大壁厚的碳鋼波紋管。

（3）、與焊接加工方法相比，產品無焊縫，質量穩定可靠，工藝簡單，一道工序成形，生產效率高。

下面結合附圖給出具體實施例。

圖1是本發明加工設備示意圖。

圖2是圖1的A-A剖視圖。

圖3是波紋管波形示意圖。

具體實施例如下：

見圖1、圖2，利用普通車床的主軸箱上卡盤1固定管坯2一端，在床身的尾部組裝帶止口的軸向壓力頭11，管坯2的另一端插裝在軸向壓力頭11的止口上，軸向壓力頭11裝在尾座7上，由調頻變速電機8經減速器9帶動絲杠10驅動。在大溜板13的橫向導軌16上組裝一對旋輪架18，旋輪架18上各裝有旋壓輪15，旋壓輪15的外廓是波紋形。有一臺電機3經減速器4帶動雙向絲杠驅動兩個旋輪架18在大溜板13上作橫向滑動。大溜板13的縱向移動由車床的溜板箱12內的快速進給系統驅動。橫向導軌16上裝有兩個行程開關19，用來控制旋輪架18和軸向壓力頭11的位移。在大溜板13上裝有支撐輪17，以保持管坯2在加工中不發生彎曲和振動。雙等離子炬14通過導線和等離子體電源設備6聯接。

加工的具體方法如下：

1、通過調整雙等離子炬14的相對位置和各等離子炬14的電功率來控制旋壓區溫度場。見圖3，對于不同管坯2的管徑D、壁厚δ等參數等離子體功率可在9-20kw之間選擇，以等離子炬14間軸向距離在0.8-2.2t范圍內變化調整。等離子炬14與管坯2的距離為10-15mm。