入门弯管工艺

  本来想自己写的，然后在网上看到一篇，COPY来吧，如果作者请联系我删除。

  一:模具设计选型简介

  1. 一管一模 对于一根管子来说，无论弯曲角度如何，无论弯曲角度如何(不应大于180)°)，弯曲半径最好统一。由于一管一模，对于不同直径规格的管道，应选择多少弯曲半径才合适？最小弯曲半径取决于材料特性、弯曲角度、弯曲后管壁外侧变薄允许量、内侧起皱大小、弯曲处椭圆度。一般说来，最小弯曲半径不应小于管子外径的2—2.5倍，最短直线段不得小于管道外径的1倍.除特殊情况外，5-2倍。

  2. 一管二模(复合模或多层模)

   对于无法实现一管一模的情况，如客户组装界面空间狭窄，管道布局有限，导致一管多半径或直线段短，此时，在设计弯曲模具时，考虑双层模具或多层模具（我们的弯曲设备最多支持三层模具设计），甚至多层复合模具。

   双层或多层模具：一管双半径或三半径，如下实例：

   双层或多层复合模：直线段短，不利于夹持，如下实例：

  3. 多管一模 我公司使用的多管一模，即直径规格相同的管道应尽可能采用相同的弯曲半径。也就是说，用同一套模具弯曲不同形状的管件。这样可以最大限度地压缩专用工艺设备，减少弯模的制造量，从而降低生产成本。 在一般情况下，同一直径规格的管子只采用一种弯曲半径不一定能够满足实际位置的装配需要。因此，为了满足实际需要，可以选择2-4种直径相同的管道。若弯曲半径取2D(这里D是管径)，所以2D、2.5D、3D、4D即可。当然，这种弯曲半径的比例不是固定的，应该根据发动机空间布局的实际情况来选择，但半径不应该太大。弯曲半径的规格不宜过多，否则会失去多管一模带来的好处。 管道采用相同的弯曲半径（即一管一模）和相同规格的弯曲半径标准化（多管一模），这是国外弯曲设计的特点和总体趋势，是机械化和自动化取代手工劳动的必然结果，也是设计适应先进的加工技术和先进的加工技术促进设计的结合。

  二、弯管椭圆度计算

  弯管机工作时，在内压应力的作用下（内压应力状态参考管道力学）会使圆形横截面趋于椭圆，产生短轴和长轴。在长轴处产生附加应力，属于局部应力。椭圆度越大，附加应力越大，甚至形成高应力区域，局部塑性变形，达到一定值，会导致弯管承载力降低和损坏。

  因此，弯管的椭圆度在技术规范中有严格的规定。规定如下：

  本规范适用于指导弯管工艺检验弯管质量

  1. 弯管调整弯管模具时，必须保护有形状尺寸的弯管端部，不得损坏形状尺寸。首次检查时，必须检查形状尺寸。

  2. 弯管时适当控制速率，防止硬管破裂、起皱、严重变形。(目视检查)

  3. 弯曲变形测量。

  3.1 弯曲后，选择变形最大的位置，用游标卡尺测量短轴尺寸，以下为计算公式：

   变形量=（管径-短轴m）/管径×100%

  3.2 对于壁厚≥1.硬管，变形量≤10%

  对于壁厚＜1.硬管，变形量≤15%

  4. 弯管后的硬管应轻松放入弯管检具，弯管检具定位槽不得用硬力压入。

  三、弯管模具设计简介

  1.

   弯管机的标准模具包括：弯管模、夹紧块、滑块、多球芯轴、防皱块

  D(管件外径)，t(管件壁厚)，R(弯曲半径)

  管件外径D只反映管件的大小。管件弯曲加工的难度取决于管件的壁厚和弯曲半径。管件壁厚越小，加工难度越大。 一般采用相对壁厚和相对弯曲半径作为弯管的工艺参数 相对壁厚tx=t/D，相对弯曲半径Rx=R/D 弯管机对于Rx>3D，tx>0.04管件可采用标准模具，对于Rx<3D，tx<0.04D弯管机可加防皱块， 保证管件弯曲质量的多节芯棒等工艺措施。

  弯管机主要采用缠绕弯管工艺，即夹紧管件直线段，通过弯曲模具的旋转使管件塑性变形。缠绕弯管工艺更容易在弯管模具中添加各种措施，以获得更好的管件质量。

  另一种弯曲工艺是弯曲，原理是弯曲模具保持静止，通过弯曲轮沿弯曲模具中心进行圆周运动，使管件塑性变形。该弯曲工艺限制了管件规格的选择，适用于小口径管件，材料要求较高，一般不使用。

  还有一种动力弯管工艺，俗称顶弯工艺。由于是专机，材料规格有限，管道长度有限。同时，弯曲角、弯曲半径、旋转角度等参数是固定的。因此，与其他弯曲工艺相比，它相对稳定，效率非常高，这种弯曲工艺更适合小直径管件的大规模制造。但产品结构一旦调整，顶弯设备就会报废。因此，在选择弯管工艺时，对产品的开发成熟度要求很高。

  模腔内径选择列表：

  2.弯管工艺

  管径从DN6～DN32，壁厚1～1.5mm，弯曲半径一般为1.5～2D。

  弯管最难处理的是内弧，弯曲半径小，容易起皱。此时，需要添加抗皱块。抗皱块的材料非常精致，太硬，会磨损工件，太软，不起作用。我们通常选择一种铜合金。

  在纯弯曲的情况下，外径为D、壁厚为S的管道在外力矩M的作用下弯曲时，中性层外管壁受拉应力σ1的作用和减薄，内管壁受压应力σ2的作用增厚(见图)a)。同时，合力F1和F2.将管道弯曲处的横截面变形成近似椭圆形(见1)b)，内侧管壁在σ在2的作用下，也可能出现不稳定和起皱(见图)c)，为了弯曲理想的管件，应采取相应的措施防止这些缺陷，其中芯弯管是最常用的有效方法之一。

  (a) 管道弯曲时的应力(b)管子弯曲时的截面变形(c)管道弯曲时内侧不稳定起皱。所谓芯棒弯管，是指弯管的相对弯曲半径R／D或相对壁厚S／D在较小的时间内，为了获得高质量的管件，在管道弯曲过程中，将合适的芯棒插入其中，以防止管道弯曲时弧线变平起皱。

  四、弯管方式的选择

  一般来说，冷弯有两种方式：一种是无芯弯管，另一种是有芯弯管。在什么情况下使用无芯弯管，在什么情况下使用有芯弯管，在有芯弯管时选择哪种芯棒，弯管件的相对弯曲半径R／D及相对壁厚S／D、弯曲角度α分析后确定数值的大小。R／D、S／D及α如表1所示，各值与弯管方的关系如表1所示，弯管时参照本表可达到满意的效果。 从表1可以看出，对于相同的外径D、壁厚S管弯曲不同弧半径R时，由于其相对弯曲半径R／D、相对壁厚S／D弯曲角度α弯管可分别选择以下方法：①无芯弯管、②使用硬芯棒弯管，③使用软芯棒(多节芯棒)弯管等。当R／D≥3、S／D≥0.05时，可采用无芯弯管；当R／D≤2.5、S／D≥0.05或R／D≥3、S／D≥0.025时，使用硬芯棒可达到预期效果；当R／D与S／D两者都较小而弯曲角度α弯管过程中必须使用软芯棒。

   注：1.选择虚线以下弯管时，应配备防皱块；2..N—不能使用芯棒(即无芯弯管)；3.H—表示可使用硬芯棒弯头；4.F—表示需要使用软芯棒弯管，后面的数字是推荐的球节数。

  五、选择芯棒

  芯棒的形状多种多样。对于具有不同相对弯曲半径或壁厚的管件，以及不同的加工要求，应选择不同形状的芯棒。一般来说，芯棒可分为两类：一类是硬芯棒（见图3a、b、c)，一种是软芯棒(见图3)d、e、f)

  (a)圆柱芯棒(b)球头芯棒(c)爪形芯棒(d)链式芯棒(e)软轴芯棒(f)球窝节芯棒

  在选择硬芯棒时，由于圆柱形芯棒（或球头芯棒）形状简单，制造方便，使用场合比爪形芯棒更常见；在选择软芯棒时，由于球芯棒可以多次弯曲，球节之间是球铰接，可以适应各种变形，因此经常使用薄壁或相对弯曲半径小的管件，根据不同的相对弯曲半径、相对管壁厚度和弯曲角度，选择球窝芯棒。球节的数量可以参考表1。若球节数少，则达不到预期效果；球节数多，制造难度大，管道穿透不方便。若球节数少，则达不到预期的效果；球节数多，则制造困难且不便于管子穿入。对于R／D、S／D及α根据表1所列各值之间的值，可以选择芯棒并确定弯管方法。

  选择芯棒形状后，不能保证高质量管件的弯曲，芯棒与管内径之间的间隙尺寸也是影响弯管质量的重要因素。如果芯棒的球节直径偏小，管子弯曲时圆弧内侧有可能产生波浪形皱折(见图4A地方)，可能无法防止弧外变平；当直径过大或球节外径不够光滑时，管壁会被拉伤，管道弧外可能会鼓包甚至破裂。选择合理的芯棒直径和充分润滑是保证弯管质量不可缺少的因素。

  图4球节直径小时内侧起皱，外侧扁平

  可参照以下经验公式选择芯棒直径d：

   d≈D-(2.22～2.28)T

  式中 d—芯棒直径，mm

   D—管子外径，mm

   T—管子壁厚，mm