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摘要：本文针对TP2内螺纹管米克重的检测方法进行了深入分析与优化。在成型工序生产过程中，TP2内螺纹管因加工硬化导致强度增加，且因TP2内螺纹管出成型机大盘时，会发生弯曲变形，对TP2内螺纹管米克重检测的准确性产生了显著影响。通过实验对比，本文提出了一种新的测量方法—导槽限位法，该方法通过优化测量设置和手工矫直技术，显著提高了测量的准确性和效率。
关键词：TP2内螺纹管；米克重；检测方法；导槽限位法
TP2内螺纹管作为现代工业中不可或缺的材料之一，在制冷和空调系统等领域得到广泛应用。这种材料的高导热性和良好的耐腐蚀性使其成为理想的热交换器材料。然而，TP2内螺纹管在生产和加工过程中也面临着问题，因成型过程需经过成型机正立盘，加工过程中有加工硬化现象，TP2内螺纹管发生弯曲，进而影响米克重的准确测量。此外，TP2内螺纹管的弯曲度变化对米克重的测量精度构成了潜在的威胁。为了克服这些局限性，确保产品质量，本文将探讨TP2内螺纹管的米克重检测方法的优缺点，提出一种新的优化方法，旨在提高测量的准确性和效率，满足日益严格的工业标准。
1 TP2内螺纹管生产工艺
TP2内螺纹管的生产工艺包含熔铸工序、铣面工序、轧制工序、联拉工序、盘拉工序、在线退火工序、成型工序、精整工序和退火工序，各工序在TP2内螺纹管的作用如下。
1.1熔铸工序
TP2内螺纹管的熔铸工序主要是水平连铸工艺，涉及几个关键步骤：首先，将电解铜板加入熔化炉中熔化；其次，熔融铜液流入保温炉，经过流槽进入结晶器，在冷却水作用下开始结晶形成坯壳；再次，牵引机将结晶的坯壳牵引出结晶器，同时进行二次冷却；最后，达到一定长度后进行剪切。整个连铸过程在静压力作用下不断补充铜液，形成连续的结晶凝固过程。主要工序包括熔炼、牵引和锯切。
1.2铣面工序
铣面工序是内螺纹管生产过程中的一个重要环节，铣面工艺紧随水平连铸工序之后，主要是通过铣刀将铸坯表面氧化皮进行铣屑，它使用符合标准要求的铸坯作为加工对象。该工序的核心任务是彻底清除铸坯表面的氧化层、裂纹和沟槽等缺陷。通常情况下，普通铸坯需经过1次～3次铣削，直至其表面质量满足后续生产工序的标准。
1.3轧制工序
轧制工序是运用三辊行星轧制原理，三辊行星轧机的运作依赖于主电机和辅电机的直接驱动或通过调速装置的协同作用。主电机通过小斜锥齿轮驱动固定在大盘上的大伞齿轮，实现大盘的旋转。同时，由于行星轮与中心太阳轮的啮合，使得轧辊与大盘同步公转；辅助电机则提供额外的自转传动，确保轧件在旋转中前进。轧机运转的调整关键在于主辅电机输入转速的精确控制。轧辊轴线与轧制线之间保持一定的倾斜角度，而实现轧制还需使轧辊轴线相对于行星轮轴线进行二次偏转。三辊行星轧机的结构参数，即行星轮与中心轮之间的中心距，决定了轧机的尺寸、产品规格范围及生产能力。在轧制过程中，由于巨大的变形和摩擦力，大量的热量被产生，使管坯温度可升至约700℃,促使管料发生完全的动态再结晶，晶粒细化，从而提高了材料的可加工性能。
1.4联拉工序
在生产过程中，轧管通过二联拉或三联拉工艺进行预处理，这一过程包括2道次～3道次的直接拉拔，目的是在控制变形量的同时，对盘管坯进行精确的尺寸调整。这种拉拔操作有效地缩减了盘管坯的外径和壁厚，不仅提升了尺寸精度，还显著改善了管坯的表面质量。由于这一过程中没有引入额外的应力，管坯在变形过程中受力均匀，保证了材料的均匀性。
1.5盘拉工序
盘拉工序主要是将联拉管进行多道次拉拔，减少管坯的外径和壁厚，盘拉机的结构由三个坚固的立柱构成，这些立柱支撑着上部的机座、主传动系统、主电动机以及联合减速箱。倒置的悬臂卷筒由上机座提供支撑。位于卷筒上方的是与主传动轴相连的斜压盘，其作用是逐圈压紧盘管，促使其向下移动。斜压盘的设计斜度一般为1.5°,以确保在不过大增加摩擦力和间隙的同时，能够有效地施加压力。在上机座的外护板上还装有一或三对压辊，这些压辊由三个液压缸控制。当盘拉至7圈～8圈时，压辊启动并压紧盘管，随后气动剪将夹头剪断，使得前段材料以自由状态落入收料筐中。
1.6在线退火工序
在线退火工艺是TP2内螺纹管坯生产中的关键步骤，旨在通过加热去除材料内部的应力，实现软化，从而为后续的成型加工提供便利。首先，管坯的两端需经过割刀精确切割，确保管口的圆整性。其次，利用中压氮气对管内进行彻底的吹扫，以氮气替代管内的空气，避免氧化并保护管材。管坯随后通过工装辊的输送，平稳地进入加热区域进行加热处理，再经过冷却区进行适度冷却，以固定退火后的组织结构。最后，管坯通过工装辊的引导，被弯曲并有序地收集至料框内，为下一步的加工流程做好准备。整个在线退火过程确保了管坯的热处理质量和后续加工的顺利进行。
1.7成型工序
TP2内螺纹管的生产主要采用拉拔成形技术，而滚珠旋压成形机根据不同的拉拔方式，主要分为三种类型：倒立式内螺纹盘拉成形机、“V”形槽盘拉成形机以及履带式盘拉机。在内螺纹内螺纹管的滚珠旋压成形过程中，一个外表面设有螺纹槽且能沿轴向自由旋转的芯头被插入内螺纹管内部。该芯头通过连杆与一个能够绕内螺纹管轴线自由旋转的游动芯头相连。在拉拔过程中，游动芯头的主要功能是对螺纹芯头进行精确的轴向定位。
经过旋压起槽工序后，形成的螺纹管还需经历最终的定径空拉工序，以确保其达到所需的规格要求。这一连续的成形过程确保了TP2内螺纹管的精确度和质量，满足特定的应用标准。
1.8精整工序
精整工序，也被称作水平缠绕，是内螺纹管生产过程中的关键步骤，它确保了内螺纹管产品在精整机上经过校正尺寸后达到最终的质量标准。这一工序涵盖了多个环节，包括内螺纹管的清洗、水平方向的校直、内部和外部的探伤检测、垂直方向的校直、对检测出的伤点进行标记打印、烘干处理、水平缠绕以及最终的称重。
1.9退火工序
退火工艺对于内螺纹管生产至关重要，其主要目标是通过回复和再结晶机制来消除在加工过程中产生的内应力，并降低材料硬度。这一过程有助于提升内螺纹管的加工性能，确保其满足特定的工艺性能和使用要求。
2 TP2内螺纹管米克重的测量方法
在工业生产中，TP2内螺纹内螺纹管的米克重测量是质量控制的关键环节。常见的测量方法主要有以下几种。
2.1直接称重法
直接称重法是一种基础且广泛使用的测量技术，它通过直接测量物体的质量来确定其重量。这种方法定义简单，操作直观，是质量测量的直接体现。直接称重法可以进一步细分为几种类型。
（1）静态称重。物体在秤上静止时进行测量，适用于大多数常规物品。
（2）动态称重。在物体移动过程中进行测量，常见于生产线上的自动化称重。
（3）微量称重。用于测量非常轻的物体，需要高精度的测量设备。
（4）批量称重。对大量相同物品进行称重，以平均值计算单个物品的质量。
直接称重法因其简便性和准确性，不需要复杂的设备，只需一个精确的秤即可进行测量，测量结果直接反映内螺纹管的质量，易于理解和记录，在工业和日常生活中得到广泛应用。然而，操作者的技术水平和操作习惯可能导致测量结果的偏差。
2.2水压称重法
水压法称重，亦称为水下称重或浮力称重法，是一种利用阿基米德原理来确定物体质量的测量技术。该方法定义为通过测量物体在液体中受到的浮力，间接计算出物体的质量。水压法适用于那些不易直接称重或对测量精度要求极高的场合。可以进一步细分为几种类型。
（1）完全浸没法。物体完全浸入水中，测量排开水的体积来计算浮力。
（2）部分浸没法。物体部分浸入水中，通过测量排开液体的重量来确定物体质量。
（3）压力差法。测量物体浸入前后容器内液体的压力变化，从而计算出物体的重量。
（4）动态排水法。适用于连续流动的物料，通过测量流过物体的液体体积和流速来确定质量。
水压法称重法能够提供高精度的质量测量，尤其适合于测量大型或形状不规则的物体。然而，这种方法需要专业的设备，成本相对较高；且需要控制液体的密度和温度，以确保测量结果的准确性；所以针对成型工序米克重测量不适用。
综上，直接称量法投入小，使用设备简便，测量精度高，成型工序的TP2内螺纹管采用此方法测量米克重能得到准确数值。
3 TP2内螺纹管米克重的直接称重法应用
在成型生产过程中，正立盘上的7mm（外径）×0.25mm（底壁厚）×0.15mm（齿深）的TP2内螺纹管进行直接称重法测量米克重，该内螺纹管状态为硬态，硬度117.2HV，具体实际应用方法如下。
3.1矫直直接测量法
（1）采取人工无固定矫直。在对内螺纹管进行米克重测量的过程中，注意到了弯曲度对测量结果的显著影响。试验中，一根经过正立盘弯曲的内螺纹管，弯曲度为8cm，其每米长度的米克重测量结果为54.8g/m。为了评估弯曲对测量准确性的影响，采取了人工无固定矫直的方法，对内螺纹管用人工施加一定力以矫直弯曲，并去除多余的部分。矫直后的内螺纹管再次进行米克重测量，结果显示每米长度的米克重降低到了53.7g/m。这一结果揭示了弯曲度不仅改变了内螺纹管的几何形状，也导致了米克重测量值的偏差，从而强调了在进行米克重测量时控制内螺纹管形状的重要性。
（2）采取压扁的矫直方式固定变形。在进行内螺纹管加工的过程中，使用了铜带挤压机对1m长的内螺纹管进行挤压处理。结果发现，挤压后的内螺纹管边长从原来的1m增加到了1.045m。这一变化主要是由于TP2铜材料的良好延展性，使得在受到挤压力作用时，内螺纹管的长度发生了明显的伸长。然而，这种挤压方法虽然能够改变内螺纹管的形状，但也带来了一些问题。影响其尺寸精度和外观质量。为了解决这些问题，提出了改进措施，在挤压过程中，需要控制施加在内螺纹管上的力，避免产生明显的挤压变形。这样既可以利用TP2铜的延展性进行一定程度的塑性变形，又不会导致内螺纹管长度发生变化。
3.2不矫直直接测量法
在对内螺纹管样品进行米克重测量的过程中，遇到了一个技术难题。实验中，尝试从收料筐内取出一段长度为1.32m的内螺纹管样品，称量重量71.66g，并与从大盘上剪切下来的样品进行比较。结果发现，这两段样品的弧度无法完美匹配。经过分析，认为这种不匹配主要是由于放线系数和内螺纹管离开大盘后的角度变化有关。在实际生产中，直接从大盘上剪断内螺纹管虽然操作简便，但这种方法无法准确反映内螺纹管的真实弧度。
为了解决这个问题，考虑了一种可能的解决方案，制作一个具有特定弧度的导板模型，用以模拟内螺纹管的弯曲状态，并进行定尺测量。这种方法需要内螺纹管在测量时承受一定的变形力，以确保测量结果的准确性。然而，这种方法与直接测量内螺纹管长度相比，仍然存在一定的差异。考虑到操作的复杂性和测量的准确性，暂时决定不采用这种方法。
这一发现强调了在内螺纹管生产和测量过程中，对弧度控制的重要性。内螺纹管的弧度不仅影响其外观质量，也可能对米克重等关键参数的测量造成干扰。因此，需要进一步探索更为精确和可靠的测量方法，以确保内螺纹管产品能够满足严格的质量标准。将继续优化测量技术，提高生产效率，同时保证产品质量。综合考虑，采用人工矫直固定方式来测量。
4优化TP2内螺纹管米克重的直接称重法及应用
在对测量方法进行优化的过程中，重新调整了钢板尺的固定位置，确保钢板尺与角铁之间留有足够的空间以适应内螺纹管的外径尺寸，从而形成一个精确的凹槽。接着，选取了一段长度超过1m的7mm（外径）×0.25mm（底壁厚）×0.15mm（齿深）的TP2内螺纹管，小心地将其放入凹槽中。
为了确保内螺纹管在测量过程中的直线度，采用了手工按压的方法对内螺纹管进行轻微矫直，避免过度变形。当内螺纹管在凹槽中稳定后，在1m的位置使用剪刀，以垂直于内螺纹管的90度角精确剪断，确保切口平整。剪断后的内螺纹管段被迅速转移到电子天平上进行称重，得出重量为53.75g/m。
为了校验检测的准确性，检验室检验员采用了一种精确的测量方法来确定内螺纹管的米克重。具体操作是使用游标卡尺从内螺纹管上截取0.2m长的样本。通过这种方法，检验员能够获得一个较短但具有代表性的样本，测量得到的0.2m内螺纹管样本的质量为10.75g,这个数值转换为每米内螺纹管的米克重53.75g/m。
综上，这一过程不仅提高了测量的准确性，而且通过优化测量设置和精细的操作，确保了测量结果的可靠性。通过这种方法，成功地优化测量了内螺纹内螺纹管的米克重，为后续的质量控制和产品分析提供了重要方法。
5结论
本文通过试验，得出内螺纹管的弯曲度对测量结果有显著影响，人工矫直方法可以减少这种影响，但测试数据不准确。水压法虽然提供高精度测量，但成本较高且操作复杂，不适合成型工序的测量。因此，直接称重法在投入小、设备简便、精度高的情况下，成为成型工序TP2内螺纹管米克重测量的首选方法。优化的直接称重法通过重新固定钢板尺位置和使用凹槽进行测量，提高了测量的准确性。手工矫直和精确剪切确保了内螺纹管的直线度和测量结果的可靠性。通过导槽限位法，能够确保硬态TP2内螺纹管的米克重测量既精确又高效，满足高质量标准的要求。后台-系统设置-扩展变量-手机广告位-内容正文底部 -
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浅析优化硬态TP2内螺纹管米克重检测方法论文
人参与 2024-12-13 10:16:44 分类 : 理学 点这评论 作者：团论文网 来源：https://www.tuanlunwen.com/
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