入門彎管工藝

  本來想自己寫的，然后在網上看到一篇，COPY來吧，如果作者請聯系我刪除。

  一:模具設計選型簡介

  1. 一管一模 對于一根管子來說，無論彎曲角度如何，無論彎曲角度如何(不應大于180)°)，彎曲半徑最好統一。由于一管一模，對于不同直徑規格的管道，應選擇多少彎曲半徑才合適？最小彎曲半徑取決于材料特性、彎曲角度、彎曲后管壁外側變薄允許量、內側起皺大小、彎曲處橢圓度。一般說來，最小彎曲半徑不應小于管子外徑的2—2.5倍，最短直線段不得小于管道外徑的1倍.除特殊情況外，5-2倍。

  2. 一管二模(復合模或多層模)

   對于無法實現一管一模的情況，如客戶組裝界面空間狹窄，管道布局有限，導致一管多半徑或直線段短，此時，在設計彎曲模具時，考慮雙層模具或多層模具（我們的彎曲設備最多支持三層模具設計），甚至多層復合模具。

   雙層或多層模具：一管雙半徑或三半徑，如下實例：

   雙層或多層復合模：直線段短，不利于夾持，如下實例：

  3. 多管一模 我公司使用的多管一模，即直徑規格相同的管道應盡可能采用相同的彎曲半徑。也就是說，用同一套模具彎曲不同形狀的管件。這樣可以最大限度地壓縮專用工藝設備，減少彎模的制造量，從而降低生產成本。 在一般情況下，同一直徑規格的管子只采用一種彎曲半徑不一定能夠滿足實際位置的裝配需要。因此，為了滿足實際需要，可以選擇2-4種直徑相同的管道。若彎曲半徑取2D(這里D是管徑)，所以2D、2.5D、3D、4D即可。當然，這種彎曲半徑的比例不是固定的，應該根據發動機空間布局的實際情況來選擇，但半徑不應該太大。彎曲半徑的規格不宜過多，否則會失去多管一模帶來的好處。 管道采用相同的彎曲半徑（即一管一模）和相同規格的彎曲半徑標準化（多管一模），這是國外彎曲設計的特點和總體趨勢，是機械化和自動化取代手工勞動的必然結果，也是設計適應先進的加工技術和先進的加工技術促進設計的結合。

  二、彎管橢圓度計算

  彎管機工作時，在內壓應力的作用下（內壓應力狀態參考管道力學）會使圓形橫截面趨于橢圓，產生短軸和長軸。在長軸處產生附加應力，屬于局部應力。橢圓度越大，附加應力越大，甚至形成高應力區域，局部塑性變形，達到一定值，會導致彎管承載力降低和損壞。

  因此，彎管的橢圓度在技術規范中有嚴格的規定。規定如下：

  本規范適用于指導彎管工藝檢驗彎管質量

  1. 彎管調整彎管模具時，必須保護有形狀尺寸的彎管端部，不得損壞形狀尺寸。首次檢查時，必須檢查形狀尺寸。

  2. 彎管時適當控制速率，防止硬管破裂、起皺、嚴重變形。(目視檢查)

  3. 彎曲變形測量。

  3.1 彎曲后，選擇變形最大的位置，用游標卡尺測量短軸尺寸，以下為計算公式：

   變形量=（管徑-短軸m）/管徑×100%

  3.2 對于壁厚≥1.硬管，變形量≤10%

  對于壁厚＜1.硬管，變形量≤15%

  4. 彎管后的硬管應輕松放入彎管檢具，彎管檢具定位槽不得用硬力壓入。

  三、彎管模具設計簡介

  1.

   彎管機的標準模具包括：彎管模、夾緊塊、滑塊、多球芯軸、防皺塊

  D(管件外徑)，t(管件壁厚)，R(彎曲半徑)

  管件外徑D只反映管件的大小。管件彎曲加工的難度取決于管件的壁厚和彎曲半徑。管件壁厚越小，加工難度越大。 一般采用相對壁厚和相對彎曲半徑作為彎管的工藝參數 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管件可采用標準模具，對于Rx<3D，tx<0.04D彎管機可加防皺塊， 保證管件彎曲質量的多節芯棒等工藝措施。

  彎管機主要采用纏繞彎管工藝，即夾緊管件直線段，通過彎曲模具的旋轉使管件塑性變形。纏繞彎管工藝更容易在彎管模具中添加各種措施，以獲得更好的管件質量。

  另一種彎曲工藝是彎曲，原理是彎曲模具保持靜止，通過彎曲輪沿彎曲模具中心進行圓周運動，使管件塑性變形。該彎曲工藝限制了管件規格的選擇，適用于小口徑管件，材料要求較高，一般不使用。

  還有一種動力彎管工藝，俗稱頂彎工藝。由于是專機，材料規格有限，管道長度有限。同時，彎曲角、彎曲半徑、旋轉角度等參數是固定的。因此，與其他彎曲工藝相比，它相對穩定，效率非常高，這種彎曲工藝更適合小直徑管件的大規模制造。但產品結構一旦調整，頂彎設備就會報廢。因此，在選擇彎管工藝時，對產品的開發成熟度要求很高。

  模腔內徑選擇列表：

  2.彎管工藝

  管徑從DN6～DN32，壁厚1～1.5mm，彎曲半徑一般為1.5～2D。

  彎管最難處理的是內弧，彎曲半徑小，容易起皺。此時，需要添加抗皺塊。抗皺塊的材料非常精致，太硬，會磨損工件，太軟，不起作用。我們通常選擇一種銅合金。

  在純彎曲的情況下，外徑為D、壁厚為S的管道在外力矩M的作用下彎曲時，中性層外管壁受拉應力σ1的作用和減薄，內管壁受壓應力σ2的作用增厚(見圖)a)。同時，合力F1和F2.將管道彎曲處的橫截面變形成近似橢圓形(見1)b)，內側管壁在σ在2的作用下，也可能出現不穩定和起皺(見圖)c)，為了彎曲理想的管件，應采取相應的措施防止這些缺陷，其中芯彎管是最常用的有效方法之一。

  (a) 管道彎曲時的應力(b)管子彎曲時的截面變形(c)管道彎曲時內側不穩定起皺。所謂芯棒彎管，是指彎管的相對彎曲半徑R／D或相對壁厚S／D在較小的時間內，為了獲得高質量的管件，在管道彎曲過程中，將合適的芯棒插入其中，以防止管道彎曲時弧線變平起皺。

  四、彎管方式的選擇

  一般來說，冷彎有兩種方式：一種是無芯彎管，另一種是有芯彎管。在什么情況下使用無芯彎管，在什么情況下使用有芯彎管，在有芯彎管時選擇哪種芯棒，彎管件的相對彎曲半徑R／D及相對壁厚S／D、彎曲角度α分析后確定數值的大小。R／D、S／D及α如表1所示，各值與彎管方的關系如表1所示，彎管時參照本表可達到滿意的效果。 從表1可以看出，對于相同的外徑D、壁厚S管彎曲不同弧半徑R時，由于其相對彎曲半徑R／D、相對壁厚S／D彎曲角度α彎管可分別選擇以下方法：①無芯彎管、②使用硬芯棒彎管，③使用軟芯棒(多節芯棒)彎管等。當R／D≥3、S／D≥0.05時，可采用無芯彎管；當R／D≤2.5、S／D≥0.05或R／D≥3、S／D≥0.025時，使用硬芯棒可達到預期效果；當R／D與S／D兩者都較小而彎曲角度α彎管過程中必須使用軟芯棒。

   注：1.選擇虛線以下彎管時，應配備防皺塊；2..N—不能使用芯棒(即無芯彎管)；3.H—表示可使用硬芯棒彎頭；4.F—表示需要使用軟芯棒彎管，后面的數字是推薦的球節數。

  五、選擇芯棒

  芯棒的形狀多種多樣。對于具有不同相對彎曲半徑或壁厚的管件，以及不同的加工要求，應選擇不同形狀的芯棒。一般來說，芯棒可分為兩類：一類是硬芯棒（見圖3a、b、c)，一種是軟芯棒(見圖3)d、e、f)

  (a)圓柱芯棒(b)球頭芯棒(c)爪形芯棒(d)鏈式芯棒(e)軟軸芯棒(f)球窩節芯棒

  在選擇硬芯棒時，由于圓柱形芯棒（或球頭芯棒）形狀簡單，制造方便，使用場合比爪形芯棒更常見；在選擇軟芯棒時，由于球芯棒可以多次彎曲，球節之間是球鉸接，可以適應各種變形，因此經常使用薄壁或相對彎曲半徑小的管件，根據不同的相對彎曲半徑、相對管壁厚度和彎曲角度，選擇球窩芯棒。球節的數量可以參考表1。若球節數少，則達不到預期效果；球節數多，制造難度大，管道穿透不方便。若球節數少，則達不到預期的效果；球節數多，則制造困難且不便于管子穿入。對于R／D、S／D及α根據表1所列各值之間的值，可以選擇芯棒并確定彎管方法。

  選擇芯棒形狀后，不能保證高質量管件的彎曲，芯棒與管內徑之間的間隙尺寸也是影響彎管質量的重要因素。如果芯棒的球節直徑偏小，管子彎曲時圓弧內側有可能產生波浪形皺折(見圖4A地方)，可能無法防止弧外變平；當直徑過大或球節外徑不夠光滑時，管壁會被拉傷，管道弧外可能會鼓包甚至破裂。選擇合理的芯棒直徑和充分潤滑是保證彎管質量不可缺少的因素。

  圖4球節直徑小時內側起皺，外側扁平

  可參照以下經驗公式選擇芯棒直徑d：

   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