压弯成型工艺与计算

压弯成型工艺

主讲：刘贤文广东省机械研究所产学研中心第一章板料压弯工作原理第一节、压弯曲概述第二节、弯曲件的质量分析第二章、管子弯曲第一节、管子弯曲概述第二节、管材弯曲形式第三节、管子弯曲工艺分析第五节、管子最小弯曲圆角半径第六节、管子弯曲工艺方法第七节、弯曲回弹第四节、管子弯曲产生的椭圆度分析第一章板料压弯工作原理弯曲：弯曲方法：将板料、型材、管材或棒料等按设计要求弯成一定的角度和一定的曲率，形成所需形状零件的冲压工序。弯曲方法可分为在压力机上利用模具进行的压弯以及在专用弯曲设备上进行的压弯、绕弯、滚弯、拉弯等。生活中的弯曲件一、压弯曲概念：第一节、压弯曲概述二、钢板在压弯曲变形过程及特点1.弯曲变形过程图1-1所示为比较典型的V形校正弯曲，这里以此为例来说明材料弯曲变形的过程。图1-1弯曲过程a）r=r0b）r=r1c）r=r2d）r=r图1-2材料弯曲前后的网格变化2.弯曲变形的特点为了观察板料弯曲时的金属流动情况，便于分析材料的变形特点.1、板料弯曲时截面上弯曲正应力的分布规律。图1-3板的弯曲实验三、板料弯曲正应力。

1）纤维变化情况：如上图所示，平面弯曲时，其横截面仍保持为平面，只产生了相对转动，一部分纵向“纤维”伸长，一部分纵向“纤维”缩短。中性层不变，其余的越远离中层性的纵向“纤维”伸长（或缩短量）越大。中性轴是横截面上压力、拉应力的分界线，中性轴上各点为压应力。以下的各点为拉应力。由虎克定律可知，横截面上各点的应力大小与所在点到中性轴z的距离y成正比，距中性轴越远的点应力截越大。式1-12）中性轴上应力分析2、弯曲正应力的计算式中M为弯矩，y是中性层到外受力点距离。——惯性矩式1-2式1-3图1-4梁截面上的弯曲应力分布第二节、弯曲件的质量分析(1)最小弯曲半径rmin/t的概念:在板料不发生破坏的条件下，所能弯成零件内表面的最小圆角半径。常用最小相对弯曲半径rmin/t表示弯曲时的成形极限。其值越小越说明板料弯曲性能越好。

一、最小弯曲半径rmin/t：最小弯曲半径rmin的数值查相关表图1-5板料弯曲状态及中性层位置二.弯弯曲曲件件卸卸载载后后的的回回弹弹1、回回弹弹现现象象。。塑性性弯弯曲曲时时伴伴随随有有弹弹性性变变形形，，当当外外载载荷荷去去除除后后，，塑塑性性变变形形保保留留下下来来，，而而弹弹性性变变形形会会完完全全消消失失，，使使弯弯曲曲件件的的形形状状和和尺尺寸寸发发生生变变化化而而与与模模具具尺尺寸寸不不一一致致，，这这种种现现象象叫叫回弹弹。弯曲曲回回弹弹的的表表现现形形式式：：图1-6弯曲曲时时的的回回弹弹图1-7弯曲曲时时的的回回弹弹2、回回弹弹的的表表现现形形式式：：①弯弯曲曲回回弹弹会会使使工工件件的的圆圆角角半半径径增增大大，，即即rz＞rp。则则回回弹弹量量可可表表示示为为：：Δr=rz-rp②弯曲曲回回弹弹会会使使弯弯曲曲件件的的弯弯曲曲中中心心角角增增大大，，即即α＜αp。则则回回弹弹量量可可表表示示为为：：Δα=α-αp3、回回弹弹值值的的确确定定1）小小圆圆角角半半径径弯弯曲曲回回弹弹：：A、当当相相对对弯弯曲曲角角900时，，半半径径r/t＜5～8时，，弯弯曲曲半半径径变变化化很很小小,可以以不不考考虑虑,仅考考虑虑弯弯曲曲角角变变化化回回弹弹值值时时。。可可查查附附录录P及有有关关冲冲压压手手册册初初步步确确定定回回弹弹值值，，再再根根据据经经验验修修正正给给定定制制造造时时的的回回弹弹量量。。然然后后在在试试模模时时进进行行修修正正。。B、当当弯弯曲曲角角不不是是900时,其回回弹弹角角则则用用公公式式计计算算2）按按纯纯塑塑性性弯弯曲曲计计算算，，凸凸模模圆圆角角半半径径及及角角度度按按下下式式计计算算。。当板板料料相相对对弯弯曲曲半半径径r/t＞5～8时，，凸凸模模圆圆角角半半径径和和中中心心角角可可按按下下式式计计算算，，在在试试模模时时再再修修正正。。式中中r———工件件的的圆圆角角半半径径（（mm）；；rp——凸模的圆角角半径（mm）；由于影响弯弯曲回弹的的因素很多多，而且各各因素又相相互影响，，因此，计算算回弹角比比较复杂，，也不准确确。生产中中一般是按按经验数表表或按力学学公式计算算出回弹值值作为参考考，再在试试模时修正正。α——工件的圆角角半径r所对弧长的的中心角；；αp——凸模的圆角角半径rp所对弧长的的中心角。。t——毛坯的厚度度（mm）。E——弯曲材料的的弹性模量量（MPa）。σs——弯曲材料的的屈服强度度（MPa）。１)．材料的力力学性能越大，回弹弹越大。材料的力学学性能对回回弹值的影影响1、3－退火软钢钢2-软锰黄铜4-经冷变形硬硬化的软钢钢(２).影响回弹的的因素２)．相对弯曲曲半径越大，回弹弹越大。变形程度对对弹性恢复复值的影响响３)．弯曲中心心角越大，变形区的长长度越长，，回弹积累累值也越大大，故回弹弹角越大。5)．弯曲的形形状.(U形回弹小于于V形)校正弯曲圆角部分的的回弹比自自由弯曲时时大为减小小。校正弯曲时圆角部分分的较小正正回弹与直直边部分负负回弹的抵抵销，回回弹可能出出现正、零或是负三种情况。。4）模具间隙隙,间隙越大,回弹也越大大在弯曲U形件时，凸凸、凹模之之间的间隙隙对回弹有有较大的影影响。间隙隙越大，回回弹角也就就越大。第二章、管管子弯曲一、管子压压弯(一)压弯原理和和压弯变形形特点1．压弯原理理压弯是用机机械加压的的方法对金金属材料施施加弯矩，，使其弯曲曲成形的方方法。2、工艺一般按管坏坏直径和壁壁厚不同情情况选择不不同的加工工工艺。小直径薄壁壁管冷冷弯大直径管材材热热弯第一节、管管子弯曲概概述管子弯曲一一般分为压压弯、挤弯弯、拉弯及及专用弯管管机弯曲等等。3．压弯变形形的特点压弯时金属属材料产生生外拉内压压，材料中中间有一层层既不受拉拉也不受压压的中性层层。弯曲变变形受最小小弯曲半径径的限制和和材料回弹弹的影响。。一、圆管子子弯曲形式式1、管子手动动弯曲工具具如图示：：这类工具具制造成本本较低，调调节方便，，适用于弯弯件品种繁繁多，生产产最小而又又缺乏专有有设备。第二节、管管材弯曲形形式图2-1.1中小型弯管管工具2-1.2大型弯管工工具2、管子弯模模图2-1.3为管子弯槽槽结构，凹凹模3的凹槽直径径小于管子子直径0.3~0.4mm.为了使管子子不发生畸畸变，管子子在里外支支承面的作作用下，进进行压弯。。图2-1.3管子弯曲模模2-1.4管子挤压模模1—上模楔柱，，2—斜楔支撑，，3—成形下模。。1—压柱；2—料腔；3—弯曲型模。。3、管子挤压压弯曲模把管子放在在定位块2中，通过凸凸模1的挤压，管管子被迫通通过型槽中中受挤压成成形。见图图2-1.5，凹模3由二块拼成成。弯曲后后，分开凹凹模取出工工件2-1.5摆块式矩形形管弯曲模模二、矩形截截面管件的的弯曲1、单角弯曲曲模具结构见见图2-1.6，凹模由两两个可旋转转的确良杠杠杆及夹组组成。2-1.6矩形管弯曲曲模2-1.7切刀式矩形形管弯曲模模示意图a—短边弯曲；；b—长边弯曲2-1.8矩形管切口口式弯曲工工件2、复杂形状状的弯曲模具结构见见图1.6，适用于弯弯曲较小半半径（r=10~25mm）的矩形管管件。矩形管件弯弯曲的填充充料由0.1~0.3mm厚的成束弹弹簧钢带叠叠成，与管管子的内形形磨配，装装入后再用用0.5~3mm的楔楔住，，弯事再卸卸除。3、用切发模模专用压弯弯机上的弯弯曲，模具具结构及刀刀口位置调调整见图2-1.7，工件图见见图2-1.8。弯曲半径R按下式计算算：——矩形管壁厚厚——刀口切入深深度——矩形管高度度——系数，根据据材料性能能和生产试试验确定三、杆杆形件螺螺旋弯曲各种杆形件件见图2-1.92-1.9各种形状的的杆形件用杆料（线线材）来制制造杆件形形一般有以以下几种方方法：1、在专用夹夹具上挠弯弯。2、在车床上上将线材卷卷绕在芯棒棒上，然后后切断并校校直3、使用复杂杂的楔形摆摆块弯模弯弯曲4、采用专用用弯曲机进进行自动弯弯曲。在以上方法法中，前二二种方法生生产效较低低，后二种种方法生产产效率高，，但比较复复杂，自动动机的调整整也较困难难。在普通冲床床上采用螺螺旋弯曲的的方法，弯弯制各种杆杆形（线材材）工件是一种种的成形方方法，螺旋旋弯曲不但但模具结构构简单，生生产率高，，调整、维维修也方便便。配备上上自动送料料机构后，，可实现自自动化或半半自动化生生产。第三节、管管子弯曲工工艺管材弯曲与与板材弯曲曲相比，虽虽然从变形形性质等方方面看非常常相似，但但由于管材材空心横断断面的形状状特点，弯弯曲加工时时不仅容易易引起横断断面形状发发生变化，，而且也会会使壁厚发发生变化。。因此，在在弯曲加工工方法、需需要解决的的工艺难点点、产品的的缺陷形式式和防止措措施、弯曲曲用模具及及设备等方方面，两者者之间存在在很大差别别。我们知知道，在在纯弯曲的的情况下，，外径为D，壁厚为S的管子受外外力矩M的作用而弯弯曲时，弯弯曲变形区区的外侧材材料受到切切向拉伸应应力的作用用而伸长，，从而使外外侧管壁减减薄:内侧材料则则受到切向向压应力的的作用而缩缩短，从而而使内侧管管壁增厚。。一、弯管工工艺分析由于位于弯弯曲变形区区最外侧和和最内侧的的材料所受受的切向应应力最大，，故其管壁壁的厚度变变化也最大大。因此，，外侧管壁壁会过量减减薄。当变变形程度过过大时，最最外侧管壁壁会产生裂裂纹，最内内侧管壁会会出现失稳稳而起皱。。同时，由由于弯曲内内、外侧管管壁上切向向应力在法法向的合力力(外侧切向拉拉应力的合合力N,向下，内侧侧切向压应应力的合力力N2向上)的作用，使使弯曲变形形区的圆管管横截面在在法向受压压而产生畸畸变，即法法向直径减减小，横向向直径增大大，从而成成为近似椭椭圆形(见图2-2.23)。变形程度度越大，则则畸变现象象越严重。。另外，由由于从拉应应力过渡到到压应力的的弹性阶段段的存在，，卸载时外外层纤维因因弹性恢复复而缩短，，内层纤维维因弹性恢恢复而伸长长，结果使使工件弯曲曲的曲率和和角度发生生显著变化化，与模具具的形状和和设计要求求的形状不不一致，造造成弯曲回回弹现象，，降低了弯弯曲件的工工艺精度。。图2-2.1管子弯曲时时的开裂与与起皱（a）外侧开裂裂（（b）内侧起皱皱二、管子弯弯曲变形过过程管子在弯曲曲过程中，，外侧受拉拉，管壁变变薄；内侧侧受压，管管壁增厚。。当变形量量过大时，，外侧会开开裂，内侧侧会起皱，，见图2-2.1。三、弯管的的椭圆度和和减薄量1、弯管的椭椭圆度管材在自由由弯曲时，，其横剖面面会产生很很大的变形形，且外侧侧管壁会减减薄，内侧侧管壁相应应增厚如图图的示：变形取决于于与与相对弯曲半半径是指管子中中性层的弯弯曲半径R和管子外径径D的比值图2-2。2弯管的截面面变化图2-2。3弯管的椭圆圆度A—椭圆长轴直直径b—椭圆短轴直直径D—管子外径相对壁厚是指管子壁壁厚与与管子外径径的比值D。相对弯曲半半径和相对对壁厚的值值越小，则则弯曲变形形越大，甚甚至造成外外侧管壁破破裂和内侧侧管壁起皱皱。管子弯曲后后的椭圆度度不应过大大，应符合合椭圆度E计算公式2、弯管减速速薄量的计计算管子弯曲后后壁厚由于于受拉，壁壁厚一般都都有一定的的减薄现象象，其减薄薄率的计算算公式为式中——弯曲前管坯坯的壁厚——弯曲后管子子壁厚图2-82管子受力后后弯曲变形形情况——弯曲后外侧侧管壁厚——管材厚度——管材外径——弯曲半径，，见图2-82图2-2.2管子弯曲时时的开裂与与起皱（a）有填料和和芯子弯曲曲（（b）无填料限限制时的弯弯曲一般情况下下，管子弯弯曲后剖面面形状近似似于椭圆，，当有填料料和芯子弯弯曲时，管管子弯曲后后剖面形状状变化不大大，见图2-2.2。弯管剖面形形状为近似似椭圆形时时，管壁厚厚度变薄量量可按下式式计算：从工艺分析析可知，常常见的弯管管缺陷主要要有以下几几种形式:圆弧处变扁扁严重(椭圆形)、圆弧外侧侧管壁减薄薄量过大、、圆弧外侧侧弯裂、圆圆弧内侧起起皱及弯曲曲回弹等。。随着弯管管半径的不不同，前四四种缺陷产产生的方式式及部位有有所不同，，而且不一一定同时发发生，而弯弯曲工件的的弹性回弹弹却是不可可避免的。。弯管缺陷陷的存在对对弯制管件件的质量会会产生很大大的负面影影响。管壁壁厚度变薄薄，必然降降低管件承承受内压的的能力，影影响其使用用性能;弯曲管材断断面形状的的畸变，一一方面可能能引起横断断面积减小小，从而增增大流体流流动的阻力力，第四节、弯管质量分分析一、弯管常常见的缺陷陷及其解决决措施另一方面也也影响管件件在结构中中的功能效效果;管材内壁起起皱不但会会削弱管子子强度，而而且容易造造成流动介介质速度不不均，产生生涡流和弯弯曲部位积积聚污垢，，影响弯制制管件的正正常使用;回弹现象必必然使管材材的弯曲角角度大于预预定角度，，从而降低低弯曲工艺艺精度。因因此，应在在弯制之前前采取对应应措施防止止上述缺陷陷的产生，，以获得理理想的管件件，保证产产品的各项项性能指标标和外观质质量。在通通常情况下下，对于前前面提到的的几种常见见缺陷，可可以有针对对性地采取取下列措施施:(1)对于圆弧外外侧变扁严严重的管件件，在进行行无芯弯管管时可将压压紧模设计计成有反变变形槽的结结构形式:在进行有芯芯弯管时，，应选择合合适的芯棒棒(必要时可采采用由多节节段芯棒组组装而成的的柔性芯棒棒)，正确安装装之，并在在安装模具具时保证各各部件的管管槽轴线在在同一水平平面上。(2)小半径弯管管时圆弧外外侧减薄是是弯曲的工工艺特点决决定的，是是不可避免免的。为了了避免减薄薄量过大，，常用的有有效方法是是使用侧面面带有助推推装置或尾尾部带有顶顶推装置的的弯管机，，通过助推推或顶推来来抵消管子子弯制时的的部分阻力力，改善管管子横剖面面上的应力力分布状态态，使中性性层外移，，从而达到到减少管子子外侧管壁壁减薄量的的目的。(3)对于管子圆圆弧外侧弯弯裂的情况况，首先应应保证管材材具有良好好的热处理理状态，然然后检查压压紧模的压压力是否过过大，并调调整使其压压力适当，，最后应保保证芯棒与与管壁之间间有良好的的润滑，以以减少弯管管阻力及管管子内壁与与芯棒的摩摩擦力。(4)对于圆弧内内侧起皱，，应根据起起皱位置采采取对应措措施。若是是前切点起起皱，应向向前调整芯芯棒位置，，以达到弯弯管时对管管子的合理理支撑:若是后切点点起皱，应应加装防皱皱块，使防防皱块安装装位置正确确，并将压压模力调整整至适当;若圆弧内侧侧全是皱纹纹，则说明明所使用的的芯棒直径径过小，使使得芯棒与与管壁之间间的间隙过过大，或者者就是压模模力过小，，不能使管管子在弯曲曲过程中很很好地与弯弯管模及防防皱块贴合合。因此，，应更换芯芯棒，并调调整压紧模模使压模力力适当。(5)对于弯曲回回弹现象，，主要采用用补偿法和和校正法来来加以控制制。补偿法法是通过综综合分析弯弯曲回弹的的影响因素素，根据弯弯曲时的各各种条件和和回弹趋势势，预先估估算回弹量量的大小，，在设计制制造模具时时，修正凸凸、凹模工工作部分尺尺寸和几何何形状，实实现“过正正”弯曲。。校正法是是在模具结结构上采取取措施，使使校正力集集中在弯角角处，改变变应力状态态，力图消消除弹性变变形，克服服回弹。如如拉弯工艺艺，在弯曲曲的同时施施加拉力，，使整个断断面都处于于拉应力的的作用下，，卸载时弹弹性回复与与变形方向向一致，可可明显减小小回弹量。。二、管子弯弯曲产生的的椭圆度分分析管了在弯曲曲中，会由由圆管变为为椭圆，现现对椭圆进进行分析与与估算。管子弯曲时时处于纯弯弯曲状态如如下图所示示，纯弯曲曲不产生剪剪应力，各各个剖面的的弯矩是个个常数。图4-1管子纯弯曲曲两个剖面ab和cd在弯曲前后后都是平剖剖面。由于于弯M,矩，使管子子弯到半径径两两个原原来平行的的剖面ab和cd，转动了一一个角度。。在上上部产生了了拉应力，，在下部产产生了压应应力，，其其作用方向向都垂直于于平剖面。。一般说，应应力沿厚度度方向是变变化的，我我们按薄壳壳理论，将将沿厚度方方向的均变变应力，，用集集中在中层层的合力和和弯矩矩来来代替，都都指单位位中层长度度而言，其其值为：式1-14图4-2管子上部受受拉力单元元的作用力力与弯矩在上图中，，是的的作用情情况。管在在变形中，，各个单元元都在内力力作下保持持平衡。图4-3作用在上部部单元的力力系在上图4-3中，是除了了合力N1弯矩M1外。为了在在Z向保持平衡衡，在另一一个侧面还还应有作用用力N2，两者在Z向的投影之之和等于零零。另一侧侧面也是应应力分布也也是均匀，，还有一个个弯矩M2。这样图4-3中，其作用用力系统是是：N1是均布的拉拉力，在同同一剖面上上还有弯矩矩M1，后者的作作用是增加加纵向纤维维的曲率。。为了保持持平衡，在在另一个侧侧，还应有有作用力N2，是压应力力的的合合力。因管管子属薄壳壳一类，各各层纤维的的径向应力力可以小到到可不计，，应应力沿沿厚度方方向随变变化化，即外层层最最大。M1的作用是减减小其作面面内的曲率率。图4-4作在下部单单元的力系系图4-4中，作在下下部单元的的力系均变压应力力为，，合力为为N2′，弯矩M1′，后者的作作用是增加加纵向纤维维的曲率。。平衡力N1′在Z向的分力，，单元侧侧面作用有有合力N2′。仍假设各各层之间不不存在压力力，由由于是是均变的的，为代替替，，除除合力N2′外，还应应有弯矩M2′，其作用是是减小横向向纤维的曲曲率。图4-4中，作在下下部单元的的力系弯矩是是使管管子在弯曲曲中变成椭椭圆形的原原因所在，，因其有减减小剖面曲曲率的作用用，使原来来的圆管变变成扁管。。设管子的椭椭圆度如下下图所示，，图4-5管子椭圆度度管子中层变变形后的径径向偏移，，原来到中中层距离为为y的纤维cd，变到距离离为y′的ef。这样椭圆圆半径为：：再假设垂直直于中层任任意直线，，变形后仍仍垂直于中中层，如图图所示。现现求变扁后后到中层距距离为Z的纤维应变变值为为：图4-6管截面的平平剖面变形形产生应变后后的椭圆C的值用下式式计算下图是LF2M铝合金管，，在弯曲中中变扁的最最小直径dmin与弯曲半径径的的关系系。注意式式中在在这这里指屈服服点，其值值一般约为为等于极限强度。。图4-7确定LF2M铝合金管弯弯曲椭圆度度的曲线二、管子最最小弯曲圆圆角半径管子弯曲时时的最小圆圆角半径，，见下表第五节、管管子最小弯弯曲圆角半半径二、最小弯弯曲半径由于管材性性质和管子子直径、壁壁厚等条件件限制，必必须在一定定的弯曲范范围内进行行弯曲加工工。否则会会造成管子子的破裂、、椭圆度过过大、起皱皱等一系列列问题，造造成管子报报废。管子最小弯弯曲圆角半半径常见管材的的的最小弯弯曲半径见见表。常见管材的的的最小弯弯曲半径第六节、管管子弯曲工工艺方法为减少弯管管剖面的畸畸变，一般般弯曲管子子直径大于于10毫米时均要要考虑加填填充料和芯芯子。填料的选用用与管子的的相对厚度度t/D(t---管子的壁厚厚，D0—管子外径)、相对弯曲曲圆角半径径r/D0在小(r—管子内侧弯弯曲半径)、材料性质质、管子椭椭圆度的允允许差范围围及弯管的的方法有关关。填料选择时时应注意下下列条件：：1、易于装入入或取出。。2、受压后体体积不变。。3、不会压伤伤管壁。4、加热后不不起化学变变化，不会会粘结内壁壁。5、对管壁无无腐蚀现象象。一、带填料料和衬芯的的管子弯曲曲目前最常用用的填充料料有松香、、石英砂、、低熔点化化合物（如如硫化硫、、磷酸钠等等）、及易易熔合金。。最近新发发现的“冰冰栋”方法法（管内浸浸水后二头头封口；放放入冰箱内内使之冻结结），用冰冰作为填料料。目前有如下下几种填充充芯子：滚滚珠、螺旋旋弹簧、薄薄的金属片片及软金属属丝。图2-3.1是专用填充充芯子，其其长度可根根据需要调调整。图2-3.1填充芯子（a）滚珠式芯芯子（b）衬片式芯芯子图2-3.2管子模模工作作部分分结构构1———导板；；2———芯棒；；3———弯曲型型胎；；4———压块。。专用弯弯管机机上地地弯管管模一一般由由芯棒棒、压压块、、导板板和弯弯曲型型胎等等几部部分组组成，，见图图2-3.2。弯曲型型胎3固定在在机床床心轴轴上，，可以以转动动。管管子在在弯曲曲前由由压块块4夹紧于于弯曲曲型胎胎内，，在成成型弯弯曲点点处有有导板板1、管内内填以以芯棒棒2。当弯弯曲模模转动动的，，管子子绕弯弯曲型型胎逐逐渐成成形。。弯路路型胎胎3、压块块4及导板板1工作部部分尺尺寸，，见力力图2-3.2，D0为管子子外径径，r0管子外外缘半半径。。导板板1长度按按需要要确定定，其其工作作面光光洁度度在在以以上上。图2-3.3弯管模模各部部分工工作尺尺寸1———导板；；2———芯棒；；3———弯曲型型胎；；4———压块。。管子弯弯曲时时，芯芯棒的的工作作位置置与形形状对对管子子弯曲曲质量量有很很大影影响。。芯轴轴超前前，则则外侧侧受拉拉伸，，变薄薄量增增加，，甚至至开裂裂；芯芯轴偏偏后，，则内内侧失失稳，，起皱皱变扁扁。应应视生生产实实际及及管子子外径径的大大小来来适当当地考考虑调调整提提前量量，使使弯曲曲管子子椭圆圆度及及内壁壁的皱皱纹尽尽量减减小，，从而而提高高形质质量。。图2-3.4为芯棒棒的型型式。。h尺寸可可0.5~4mm范围内内选取取。R=R+d/2式中：：R—管子中中性层层弯曲曲圆角角半径径（mm）D—芯棒直直径（（mm）图2-3.4芯棒的的型式式如果管管子直直径较较大，，容易易失稳稳变形形，可可以考考虑用用图2—3.4（C）球头头芯棒棒，在在管子子成形形过程程中起起校形形的作作用。。芯棒直直径d视管子子直径径的大大小而而定，，一般般取比比管子子直径径小0.4~0.8mm，芯棒棒工作作部分分光洁洁度在在以以上。。二、无无芯的的管子子弯曲曲1、简单单原理理管子弯弯曲成成形时时，由由于径径向压压应力力的作作用，，产生生椭圆圆度，，若在在管子子弯曲曲前，，预加加一反反向变变形，，则管管子弯弯曲后后，由由于不不同方方向变变形的的相互互抵消消，使使管子子截面面基本本上保保持圆圆形，，而不不致过过于压压扁。。2、主要要优点点1）避免免芯棒棒划伤伤管子子和填填料腐腐蚀管管壁2）简化化了机机床和和工具具的结结构设设计3、弯模模工件件部分分尺寸寸的确确定图2-4.1.弯管模模工作作部分分尺寸寸a———压板；；b———导板。。弯曲型型胎与与压块块的工工作部部分尺尺寸一一般可可参照照图2-4.1确定。。R0为管子子的外外半径径。D0为管子子外径径。导板工工作部部分尺尺寸见见图，，图中中为弯弯曲外外径的管子子成型型尺寸寸数据据。般般需要要进行行实验验修正正。考考虑管管子在在弯曲曲过程程中参参与变变形的的各部部位的的受力力大小小不一一致，，因此此，管管子各各段弹弹性恢恢复的的程度度也不不同。。当变变形终终了时时，靠靠近导导板处处，管管子的的弹性性恢复复受到到导板板或成成型面面对管管子预预压变变形的的影响响，而而出现现压痕痕（截截面不不是圆圆形））。导板的长长度L按需要确确定弯弯模工作作部分光光洁度均均按以以上制制造。无无芯弯弯管一般般适用于于的的钢钢管和铝铝管。弯弯曲圆角角半径R≤1.5D时,由于弯曲曲后椭圆圆度过大大,而不宜采采用无芯芯弯管。。为了消除除这一现现象。可可考虑在在导板上上（对管管子预压压变形部部位）修修整出变变化的过过渡成型型面。三、手工工弯管工工艺手工弯管管是利用用简单的的弯管装装置，对对管坯进进行弯曲曲加工。。冷弯：管管材外径径D≤25mm。热弯：管管材外径径D≥25mm。1、手工弯弯管理装装置及原原理装置主要要有：平平台、定定模、滚滚轮和杠杠杆组成成原理：弯弯曲前，，将管坯坯的一端端置于定定模凹槽槽中，并并用压板板压紧。。然后扳扳动杠杆杆，迫使使管坯围围绕定模模弯曲变变形，便便弯出所所需半径径弯管产产品。2、手工弯弯管的基基本工艺艺冷弯：一一般壁厚厚较小，，小直径径。直接接冷弯。。热弯：一一般壁厚厚较大，，较大直直径。主主要工序序有灌沙沙、划线线、加热热和弯曲曲。灌沙:防畸形，，填入石石英砂、、沙子、、松香和和低熔点点合金划线：划划线确定定弯曲部部分中心心点，确确定加热热长度加热：用用木碳、、焦碳、、煤气或或重油作作燃料，，普通碳碳钢加热热到约1050℃。弯曲：弯弯曲调整整弯曲率率。校正正时利用用热胀冷冷却法。。3、手工弯弯管的注注意事项项三方面：：1）、同一一管件上上有几处处需要弯弯曲，应应先弯曲曲最靠近近管端的的部位，，后再按按顺序弯弯曲其他他部位。。2）、如管管件是空空间弯曲曲件（几几个弯曲曲部位的的弯曲方方向不在在同一个个平面内内），则则在平台台上先弯弯好一个个弯以后后，管件件的一端端必须翘翘起定位位，才能能按顺序序再弯其其他部位位。3）、有缝缝钢管弯弯曲时，，应将管管缝置于于弯曲的的中性层层位置，，以防止止管缝处处开裂。。四、机械械弯曲管管工艺机械弯管管是利用用弯管设设备和弯弯管模进进行弯管管，基本本方法一一般有绕绕弯、推推弯和热热弯三种种。1、绕弯法法分有芯弯弯管和无无芯弯管管两种。。1）、有芯芯弯管在弯管机机上利用用芯棒使使管坯沿沿弯曲模模胎绕弯弯的工艺艺方法。。其工作作原理见见下图：：弯曲时模模胎转，，管坯即即绕弯曲曲模胎逐逐渐弯曲曲成形，，弯曲角角度由挡挡块控制制。A、芯棒棒，作圆圆头式芯芯棒和多多球式芯芯棒其作用：：从管坯坯内部支支撑管壁壁，防止止截面畸畸形和管管壁折皱皱。为使芯棒棒进入管管内，直直径d一一般按下下式取值值。式中为为管坯坯内径芯棒的圆圆柱体长长度为一般按下下式计算算注：要跟跟据生产产实际进进行调整整中心层弯弯曲半径径为管坯内内径管坯内壁壁与芯棒棒之间的的间隙。。B、防皱块块，第七节、、弯曲回回弹一、管子子弯曲回回弹现象象管子弯曲曲加工是是弹塑性性弯曲,弯曲回弹弹后必然然会产生生弯曲角角变小,管件轴线线变长和和弯曲半半径变大大的现象象，如何何处理好好回弹,伸长和成成形半径径的问题题显得更更为重要要和突出出.但长期以以来这个个难题.二、回弹弹值的确确定确定工件件的回弹弹值，是是为了采采取相应应的措施施来克服服回弹，，以使弯弯曲工件件达到图图纸要求求的精度度。确定定回弹值值的方法法有查图图法、查查表法和和计算法法，一般般来说都都是近似似的。目前，不不论国内内还是国国外，对对回弹的的研究仍仍在继续续。由于于回弹涉涉及的因因素多，，较为复复杂，目目前还没没有一个个精确的的计算公公式。故故对于回回弹值的的控制一一般均是是用不同同结构的的模具来来修正，，主要是是在试模模中予以以修正的的。三、克服服回弹的的措施在弯管中中，除了了需要解解决外缘缘裂、内内圆皱、、管径扁扁的问题题外，还还有一个个非常重重要的问问题，那那就是克克服管子子弯曲中中的回弹弹问题。。为了保证证弯管质质量，在在变管模模设计中中必须预预先估算算出回弹弹值的大大小，然然后经以以适合的的预回弹弹量，以以保证卸卸载后弯弯曲件的的弯曲半半径和弯弯曲角度度符合设设计的要要求，以以免除人人工整形形的麻烦烦。因此弯管管中克服服回弹的的方法同同板料弯弯曲是相相同的。。第一步想想办法估估算出管管子曲率率回弹值值△P，角度回回弹△α，作为设设计模具具进行补补偿的依依据。第二步通通过试模模最后加加以修正正。例如如绕弯时时曲率回回弹值△△P，角度回回弹值△△α可以分别别按下式式计算：：△P=(σs*Sx/E*Jx)+(D/E*ρ)△α=(σs*Sx/E*Jx+D/E)*α式中：σs———材料近似似实际应应力曲线线的屈服服极限；；D——材料的应应变量模模量；Sx———型材截面面积对x轴的静矩矩；Jx———型材截面面积对x轴的惯性性矩；α——回弹前的的弯曲角角；ρ——回弹前的的曲率半半径为了确定定管子的的回弹，，应用弯弯曲的式式子，得得：管子的剖剖面惯性性矩为：：式中分分别为管管子的外外半径和和内半径径。式1-12式（a）四、管子子弯曲率率的确定定式中r表示回弹弹后的剩剩余曲率率，P表示塑性性，e表示回弹弹。为了便于于计算，，可将上上式改写写成以下下的形式式：式中式1-14将（1-11）和M和（1-12）的I值代入式式（a），得回回弹后的的曲率为为：式1-13式中r0为平均半半径9、静静夜夜四四无无邻邻，，荒荒居居旧旧业业贫贫。。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。04:45:5904:45:5904:4512/29/20224:45:59AM11、以我我独沈沈久，，愧君君相见见频。。。12月月-2204:45:5904:45Dec-2229-Dec-2212、故人人江海海别，，几度度隔山山川。。。04:45:5904:45:5904:45Thursday,December29,202213、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。12月-2212月-2204:45:5904:45:59December29,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。29十二二月20224:45:59上上午04:45:5912月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月224:45上上午午12月月-2204:45December