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薄壁小弯曲半径管弯管模及工艺设计.pdf

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薄壁小弯曲半径管弯管模及工艺设计.pdf

2008年第2期模具DIE&MOULD1前言生产中常遇到一些弯曲半径较小的薄壁管件,这类零件在普通液压弯管机上弯制比较困难。目前,对于弯管中内侧起皱和截面畸变等缺陷,尚难用分析方法进行定量计算,而只能在工艺上采取一些措施来消除,以保证弯管质量。因此,探讨该类型管件的弯曲工艺和加工技巧,设计合理的弯曲模结构,十分必要。2工艺分析管子在弯曲时,其圆角区外侧管壁受拉应力σ1而变薄,内侧管壁受压应力σ2而增厚(图1a)。当变形量过大时,外侧管壁会拉裂,内侧管壁会出现皱折,使工件报废。管子弯曲后,不但壁厚变形不均匀,横截面也由圆形变为近似椭圆形(图1b)。弯曲变形越大,这种畸变越严重。在生产中需弯制一钢管零件!40mm×1.2mm,弯曲半径R56mm(图2)。技术条件要求内壁不起皱,外壁无裂纹,椭圆度不得超过管子外径的10%。计算其相对壁厚S/D为:S/D=1.2/40=0.03式中:S——管子壁厚;D———管子外径。由文献可知,当相对壁厚为0.03时,其最小弯曲半径为R=3.6D=144mm。上述弯管弯曲半径为R56mm,显然弯曲半径偏小,给弯曲成形带来一定困难。为弯制出理想的管件,防止缺陷的产生,我们在弯曲胎模上附加了防皱板,并合理地选用了芯棒。3模具结构及工作原理3.1模具结构模具结构见图3。其主要工作部分由弯曲胎模、导向板、夹持块、防皱板及芯棒等组成。3.2工作原理弯管模装在液压弯管机上,具体的工艺方法是:弯曲胎模l装在液压弯管机的主轴上,夹持块2装在液压弯管机的夹钳上。当液压弯管机启动时,夹持块2把管子固定在弯曲胎模的槽内。同时,导向板3与弯曲胎模1及防皱板4夹紧管子。芯棒5插入管子内。当弯曲胎模随主轴回转时,管子就随之转动缠绕在其周向,得到所需要的弯曲半径。4主要工作零件设计4.1弯曲胎模弯曲胎模厚度尺寸按液压弯管机技术参数设计。设计时注意在外径上留单面夹紧间隙0.5mm。弯曲胎模材料选用T8A钢,热处理50HRC~55HRC。4.2防皱板防皱板可消除或减小管圆弧内侧波浪形皱折,并且可减小圆弧外侧壁的减薄量,从而达到弯制成图1管子的弯曲机理(b)(a)y(>D)x(

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