彎管工藝基礎(chǔ)入門

彎管工藝基礎(chǔ)入門

一：彎管模設(shè)計簡介

1.彎管機標(biāo)準(zhǔn)模具包括：彎管模、夾緊塊、滑塊，多球芯軸、防皺塊為選件

D（管件外徑），t（管件壁厚），R（彎曲半徑）

管件外徑D僅反映管件大小，管件彎曲加工的易難程度取決于管件的壁厚和彎曲半徑，管件壁厚越小，半徑越小加工難度越大。 一般我們用相對壁厚，相對彎曲半徑作為彎管的工藝參數(shù) 相對壁厚tx=t/D，相對彎曲半徑Rx=R/D 彎管機對于Rx>3D，tx>0.04的管件使用標(biāo)準(zhǔn)模具即可,對于Rx<3D，tx<0.04D的管件，彎管機可加上防皺塊, 多節(jié)芯棒等工藝措施來保證管件彎曲質(zhì)量。

彎管機主要采用纏繞彎管工藝，即夾緊管件直線段，通過彎曲模的旋轉(zhuǎn)使管件塑性變形的加工工藝，纏繞彎管工藝可以比較容易在彎管模具加上各種措施以得到較好的管件質(zhì)量。

另外一種彎管工藝為滾彎，原理是彎曲模保持靜止?fàn)顟B(tài)，通過彎曲輪沿彎曲模的中心做圓周運動使管件塑性變形，這種彎管工藝對于管件規(guī)格的選擇有局限性，適用于小口徑管件，且材料的要求比較高，一般不采用。

還有一種動力彎管工藝，即俗稱的“頂彎工藝”，由于它是屬于專機，材料規(guī)格限定，管材長度也是限定的，同時，彎曲角度、彎曲半徑、旋轉(zhuǎn)角度等一些參數(shù)都是固定的，所以，相對于其它彎管工藝，它比較穩(wěn)定，效率也非常高，這類的彎管工藝比較適合小口徑管件大批量的制造。但是，一旦產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)有調(diào)整，會導(dǎo)致頂彎設(shè)備報廢。所以在選取彎管工藝時，對產(chǎn)品的開發(fā)成熟度要求很高。

模具型腔內(nèi)徑選取列表：

2.彎管工藝

管徑從DN6～DN32，壁厚1～1.5mm，其彎曲半徑一般為1.5～2D。

彎管最難處理的就是內(nèi)圓弧，彎曲半徑小了容易起皺，這時就需要加入防皺塊的使用了，防皺塊的材料很講究，太硬了，會磨傷工件，太軟了，不起作用。我們一般選用的是一種銅合金。

在純彎曲的情況下，外徑為D、壁厚為S的管子受外力矩M的作用發(fā)生彎曲時，中性層外側(cè)的管壁受拉應(yīng)力σ1的作用而減薄，內(nèi)側(cè)管壁受壓應(yīng)力σ2的作用而增厚(見圖a)。同時，合力F1和F2又使管子彎曲處的橫截面發(fā)生變形而成為近似橢圓形(見1b)，內(nèi)側(cè)管壁在σ2的作用下還可能出現(xiàn)失穩(wěn)而起皺(見圖c)，為彎制出理想的管件，就應(yīng)采取相應(yīng)的措施來防止上述這些缺陷的產(chǎn)生，其中有芯彎管就是最常用的有效方法之一。

(a) 管子彎曲時的受力情況(b)管子彎曲時的截面變形(c)管子彎曲時的內(nèi)側(cè)失穩(wěn)起皺所謂有芯棒彎管，就是當(dāng)被彎制的管子相對彎曲半徑R／D或相對壁厚S／D較小時，為了獲得高質(zhì)量的管件，在管子被彎制過程中，在其內(nèi)部插入一根合適的芯棒，以防止管子彎曲時圓弧處出現(xiàn)變扁及起皺現(xiàn)象的方法。

二、彎管方式的選擇

一般來說，冷態(tài)彎管有兩種方式：一種為無芯彎管，一種為有芯彎管。對于在什么情況下采用無芯彎管，什么情況下采用有芯彎管以及在有芯彎管時選用何種芯棒，需要對彎制管件的相對彎曲半徑R／D及相對壁厚S／D、彎曲角度α數(shù)值的大小進行分析之后來確定。R／D、S／D及α各值與彎管方式及芯棒形狀之間的相互關(guān)系如表1所示，彎管時參照此表可達到滿意的效果。 從表1可以看出，對于相同外徑D、壁厚S的管子，在彎制不同的圓弧半徑R時，由于其相對彎曲半徑R／D、相對壁厚S／D以及彎曲角度α的不同，可分別選用下列方式進行彎管：①無芯彎管、②使用硬式芯棒彎管、③使用軟式芯棒（多節(jié)芯棒）彎管等。當(dāng)R／D≥3、S／D≥0.05時，采用無芯彎管即可；當(dāng)R／D≤2.5、S／D≥0.05或R／D≥3、S／D≥0.025時，使用硬式芯棒可達到預(yù)期的效果；當(dāng)R／D與S／D兩者都較小而彎曲角度α較大時，彎管過程中必須使用軟式芯棒。

注：1.選擇虛線下面的方式進行彎管時，應(yīng)配防皺塊；

       2.N—表示可以不使用芯棒(即無芯彎管)；

       3.H—表示可以使用硬式芯棒彎管；

       4.F—表示需使用軟式芯棒彎管，后面的數(shù)字為推薦的球節(jié)數(shù)。

三、芯棒的選用

芯棒的形狀是多種多樣的，對于具有不同相對彎曲半徑或相對壁厚的管件，以及對其加工要求的不同，應(yīng)選用不同的形狀芯棒。一般情況下，可將芯棒分為兩大類：一種為硬式芯棒(見圖3a、b、c)，一種為軟式芯棒(見圖3d、e、f)

(a)圓柱芯棒(b)球頭芯棒(c)爪形芯棒(d)鏈?zhǔn)叫景?e)軟軸芯棒(f)球窩節(jié)芯棒

在選用硬式芯棒時，由于圓柱形芯棒(或球頭芯棒)形狀簡單、制造方便、所使用場合比爪形芯棒更普遍；而在選用軟式芯棒時，由于球窩節(jié)芯棒能夠多方撓曲，各球節(jié)之間是球面鉸接，能適應(yīng)各種變形，因此，在彎薄壁或相對彎曲半徑較小的管件時經(jīng)常采用，同時，選用球窩節(jié)芯棒還要根據(jù)不同的相對彎曲半徑、相對管壁厚度和彎曲角度考慮選用不同的球節(jié)數(shù)，球節(jié)數(shù)目的多少可參考表1選取。若球節(jié)數(shù)少，則達不到預(yù)期的效果；球節(jié)數(shù)多，則制造困難且不便于管子穿入。對于R／D、S／D及α在表1所列各值之間的數(shù)值，可參照此表折衷取值來選取芯棒和確定彎管方式。

芯棒形狀選定后，還不能保證彎出高質(zhì)量的管件，芯棒與管子內(nèi)徑之間的間隙大小也是影響彎管質(zhì)量的重要因素。如果芯棒的球節(jié)直徑偏小，管子彎曲時圓弧內(nèi)側(cè)有可能產(chǎn)生波浪形皺折(見圖4A處)，而且還可能起不到防止圓弧外側(cè)變扁的作用；直徑偏大或者球節(jié)外徑不夠光滑時，會拉傷管壁，管子圓弧外側(cè)還有可能起鼓包甚至破裂。選擇合理的芯棒直徑及對其充分潤滑是保證彎管質(zhì)量不可缺少的要素。

球節(jié)直徑偏小時出現(xiàn)內(nèi)側(cè)起皺、外側(cè)變扁

芯棒直徑尺寸d可參照下列經(jīng)驗公式選?。?/span>

d≈D-(2.22～2.28)T

式中 d—芯棒直徑，mm

D—管子外徑，mm

T—管子壁厚，mm