1、第 0 页 共 16 页弯管模具设计标准第一册 第 1 页 共 16 页前 言随着公司的不断发展，之前的模具设计思路和方式需要进行整改，纠正模具设计师的随意行为，为此我们需要建立一套适合我司的模具标准化指导文件，其主要好处是减轻设计的工作量，有利于提高设计质量并缩短模具开发周期；减少模具各零部件的规格，提高互换性，便于设计与制造、从而降低成本；规范模具设计师的随意性，有统一性、规范性。针对我司的产品种类和特征，本标准第一册弯管模由于时间和水平原因，本标准难免存在一些问题，欢迎大家及时指正。编 者二 0 一五年七月 第 2 页 共 16 页弯管模具设计标准 弯管模具 目录1 弯管模 序 号 目
2、录 页次1121314151前言弯管原理介绍1.弯管弯曲原理分析2.常见的弯管缺陷模具结构图模具零件图1 轮模图 2 夹模图3 导模图4 防皱模图5 芯棒图总结44567911131415第 3 页 共 16 页前 言金属管材的弯管在现代工业领域中应用十分广泛，主要用于汽车、机械、环保、化工等行业。我公司从事汽车零部件的制造行业多年，主要研究发动机上的进回油管、高压油管、进出水管、波纹管的弯管成型。主要材质为不锈钢 304 焊管及无缝管。弯管原理介绍（一） 弯管弯曲成型原理分析管材在外力矩作用下弯曲时，弯曲变形区的外侧材料受到切向拉伸而伸长、内侧材料受到切向压缩而缩短。由于切向应力和应变 沿管
3、材断面的分布是连续的，故当弯曲过程结束，由拉伸区过渡到压缩区，在其交界处一定存在着一层纤维，该层纤维的应变 =0。此纤维层称为应变中性层，它在断面中的位置可用曲率半径 R 表示。管坯在弹性弯曲阶段，应力沿断面呈线性分布，应力与应变间的关系遵守虎克定律，故应力中性层和应变中性层互相重合并通过端面形心。随着弯曲过程的进行，当变形程度超过材料的屈服极限后，变形性第 4 页 共 16 页质由弹性变为塑性，故在弯曲过程中应力中性层和应变中性层不仅不相互重合，也不通过断面形心，而是随曲率的增大逐渐向曲率中心方向移动，并且应力中性层的移动量大于应变中性层的移动量。由金属塑性成形原理可知，任一变形过程，其变形
4、区的应力应变状态都与变形条件有关。由金属塑性成形原理可知，任一变形过程，其变形区的应力应变状态都与变形条件有关（二）常见弯管的缺陷由于管材是空心薄壁结构的断面形状，弯曲时易引起以下几种缺陷：1管材弯曲外侧易过度变薄，甚至导致开裂；2管材弯曲内侧易发生失稳起皱；3管材截面易产生畸变（近似椭圆形）。（三）常用的解决方法及措施1对于圆弧外侧变扁严重的管件，必须使用芯棒和防皱板，用芯棒支撑管件。第 5 页 共 16 页2小半径弯管时圆弧外侧减薄是弯曲工艺的特性决定的，是不可避免的，但应采取措施克服减薄量过大的情况，常见的有效方法是使用侧面带有助推装置和尾部带有顶推装置的弯管机。工作时助推或顶推机构推动
5、管子向前，抵消管子弯制时的部分阻力，改善管子剖面上的应力分布状态，使中性层外移，从而达到减少圆弧外侧减薄量的目的。助推和顶推速度根据弯管实际情况确定，使其和弯管速度相匹配。3对于圆弧内侧起皱，应根据起皱位置采取对应措施，是增加防皱板，使管子内侧和模具相贴合，内部有芯棒支撑，外面有防皱板保护第 6 页 共 16 页模具结构图一套完整的弯管模具结构包括轮模、夹模、导模、芯棒防皱板组成。动作原理：芯棒进芯，夹模夹紧管材随轮模一起转动，导模压紧管材随着管材的弯曲而跟随，而防皱板固定不动，当弯管角度达到设定角度后，芯棒退出，夹模导模松开，复位完成整个动作。1-1 模具结构图第 1页，6 页 主视图第 7 页 共 16 页1-1 轮模图第 2页 平面图第 8 页 共 16 页轮模标准化轮模是整个弯管模具设计的核心，设计时一般从轮模设计开始，在设计前，必须确定产品管材外径、壁厚 T、弯曲半径R。上图为底座的尺寸，所有尺寸按上图设计，其它尺寸根据产品图纸外径、壁厚 T、弯曲半径 R 三要素设计备注：复杂的零件，模具层数，模具形状会有所区别。第 9 页 共 16 页1-1 夹模图第 3页 平面图
