弯管模具设计分析
弯管模具设计好资料.doc
弯管模具设计好资料
1冷弯管原理和弯管模具设计冷弯管原理和弯管模具设计一．一．弯管原理弯管原理弯管机标准模具包括：弯管模、夹紧块、导板（或滚轮）。
多节活芯、防皱块为选件D管件外径t管件壁厚R弯曲半管件外径D仅反映管件大小，管件弯曲加工的易难程度取决于管件的壁厚和弯曲半径，管件壁厚越小，半径越小加工难度越大。
一般我们用相对壁厚，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Rx3D，tx0.04的管件使用标准模具即可,对于Rx3D，tx0.04D的管件弯管机可加上防皱板,多节芯头等工艺措施来保证管件弯曲质量弯管机主要采用缠绕弯管工艺，缠绕弯管工艺可以比较容易在弯管模具加上各种措施以得到较好的管件质量。
2弯管工艺弯管工艺弯管工艺，口径从DN25～DN104，壁厚1～2mm，其弯曲半径一般为1D，即是管子口径。
弯管最难处理的就是内圆弧，弯径小了容易起皱，上述工艺主要是消皱器起作用，所以能弯小半径的工件那消皱器的材料很讲究，太硬了，磨伤工件，太软了，不起作用。
是一种铜合金。
弯管芯棒的选取和使用弯管芯棒的选取和使用摘要：介绍了管子在冷态弯制时的变形情况，以及通过合理选择芯棒及掌握其正确的使用方法，达到弯制出理想小半径管件的方法。
键词：应力；芯棒；相对弯曲半径；相对壁厚一、引言弯管技术广泛应用于锅炉及压力容器行业，中央空调制造业、汽车工业、航空航天工业、船舶制造业等多种行业，弯管质量的好坏，将直接影响到这些行业的产品的结构合理性，安全性、可靠性等。
因此，为了弯制出高质量的管件，就应该掌握管件在不同工艺条件下的加工技巧。
弯管模具设计图示PPT培训课件
防皱铁Байду номын сангаас
模芯
1.模芯与管材间隙按照冲模 间隙计算 2.活节数量3个以上，根据弯 管角度计算。
装配
经常出现的问题
1、防反：一定要注意芯子的正反。 2、芯子的间隙：根据不同的管材选用合
适的芯子 ，例如每批管的厚度不同，而 根据管材厚度选用合适的芯子，而不是 盲目的根据理论数据来工作。 3、芯子的调试：前后调试不能只看经验 ，经验是一方面。更重要的是根据壁厚 、管材材质、芯子前后的位置来进行调 试。
不可靠前，磨损严重，划伤管材，也不 能靠后起不到作用。
钳口和镶块
22.4 仲裁费用除仲裁机关另有裁决外，应由败诉方负担。 11.4 买方在卖方按合同规定交货或安装、调试后，无正当理由而拖延接收、验收或拒绝接收、验收的，应承担由此而造成的卖方直接
1行、清安理装，前避，免应残对渣前垫钳伤口管和材镶。块防滑槽进 损 1电Ｃ11企另求建营况国员体2或提这该14x以24法1从渔倒到环 4党日..413、、、、24组失控．业一发立业，内的贴疏升些菜下律前港进渔境的....321召优《经4织。股 尊 面 方 展 定 分 这 服 应 ” 忽 服 措 单 通 如责 ， ， 水 港 评发工开若秀本本优审机（贵临面，期支就务对的。务施主过果 任渔可箱的估 展作支上青条合秀批构集感着的寻检机是业礼百不人旨要一发 。民惜。时是 对作委述年款同团合团受重压求测构驻的仪货可员在的些生 抓试这候对 象业会变的所以员格）的重力突制，点水、公抗心改功知第 捕用样，竞 的完场，更推述人、，公满压源破度设观平作司力理善能名三 到了，人争 实工所应不荐的民青交司足力于，，立察也业形事素基是企方 的很就们信 施后和到引由“币年清企：自提是代的在制象件质础提业就 沙多出发息 办必工x起团 不 支 入 管业一我升对表方迅度。包的设供的卖丁方现现、法人须作卖可付党理(总优方要服服专式速的括培施各实方 鱼法了沙消 〈,报中实方抗。积保)秀面求务务门。跟规但训和类际向 回都一丁费 试管存到支履力极证青来，的体观进划不过规业案买 到失个鱼意 行理在x部行”分金人年源内质系察，及限程划务例方 渔败有还识 〉处的召合系子，,人于在量的服并各于是服报进提 港了趣活、组经危开同指推在才外压，一务有项：一务表行供 时。的着顾织举险团义那荐管上来力自个情较硬战个质，分的 全后现。客验手因员务些表理岗要促主总况大件争组量帮析本 部来象需收表素大的双》处工求使性体。的设、织，助，合 死，：求，决、会费方应办作，自地检日成施严的都您旨同 掉有沙、未，防或用在用理推如己追。系长的重氛可轻在项 了个丁消经x范支或签钢临人荐果表求定的空设火围以松强下 ，渔鱼费验措委时订笔时(一表所现改期百间置灾，使地调所 而民意心收施扩间合或施致》能更善检货。与、创顾建服涉 活想识理或及大的同签工)报提好。测公如维洪造客立务及 沙到到和验事会同实时字证上供、的司：护水这在满意的 丁了水消收故议意质所笔方级的服服会太，、种等足识货 鱼一箱费不应，推性不书可团服务务采平完台热待企的物 的个里行合急经荐变能写开委务更项用洋全风忱和业重及 价方还为格措民该化预，工审不好目督百是、的享管要服 格法有的不施主同时见内。定能。有导货以地氛受理性务 是：异广得；评志，的容；改因多方集消震围服需和对 死他类泛使议为合、不善此种式团费以，务要培买 鱼在，调用和入同不可，，方，（者及需的的养方 的船就研。讨党的能复就成式督Ｓ的双要同各技进 三上会，论积价避印会功。导Ｏ安方参时类巧行 倍的和是提极格免。被者如人Ｇ全约与身统，侵 。水鲶规出分或并团其都，员Ｏ舒定者心计讲权 因箱鱼划推子交且支他有采按）适的互舒报述指 此里争和荐。货不部竞很用照，为其相畅表重控 ，面夺决人时能推争高驻规非着他激，。视， 渔放生策选间克荐者 的 点 定 常 眼 事 励 使 企 卖民 了 存 的,将服意在取自观的重点件，企业方 要几空基不的见征代我察服视，等带业的应 想条间础予客一得，要来务每努。动更服承 办鲶，。调观栏党外求对标位力对加务担 法鱼所整情，支在。业准顾营方卓和由 让，以，况规部压两务来客造的越人此 捕捕一但，范同力方进监的消热。才而 到获路也但填意使面行测权费情培引 的沙上需不写后企的评服益者。训起 沙丁不卖包为，业压核务，“只的的 丁鱼停方括：填寻力，员无最有方一 鱼以地书双“写求使即的论亲激法切 活后斗面方x《改企在执服切发。经 着把争x确的年重变业每行务、服济 回它。认违x庆；谋个情人最务和 到们回x。约月机
塑胶弯管模具设计原理及要点总结
塑胶弯管模具设计原理及要点总结
塑胶弯管模具是一种用于制造塑胶弯管的工具。它的设计原理和要点对于模具的质量和生产效率都起着至关重要的作用。本文将从设计原理和要点两个方面进行总结。
一、设计原理
1.模具结构设计原理：塑胶弯管模具的结构设计应该符合弯管的形状和尺寸要求，保证弯管的精度和质量。同时，模具的结构设计应该简洁合理，易于加工制造和使用。
2.模具材料选择原理：模具的材料选择应该具有高强度、高硬度、高耐磨性和耐腐蚀性。常用的模具材料有合金钢、不锈钢等。
3.模具热处理原理：模具的热处理是提高模具硬度和耐磨性的重要工艺。常用的热处理方法有淬火、回火等。
4.模具冷却原理：模具在使用过程中会受到加热，需要通过冷却措施降低温度，以保证模具的寿命和性能稳定。常用的冷却方法有水冷、风冷等。
二、设计要点
1.弯管形状设计要点：塑胶弯管模具的设计要考虑弯管的形状，包括弯曲角度、弯曲半径和弯管长度等。合理的弯管形状设计可以减少塑胶变形和应力集中，提高产品质量。
2.模具结构设计要点：模具的结构设计要考虑生产工艺和使用要求，
包括模具的分体结构、结构紧凑和易拆装等。合理的结构设计可以提高生产效率和模具的使用寿命。
3.模具配件选择要点：模具的配件选择要考虑材料和精度要求，包括导柱、导套、模板等。合理的配件选择可以提高模具的稳定性和精度。
4.模具表面处理要点：模具的表面处理要考虑防腐蚀和增加摩擦力，常用的表面处理方法有镀铬、喷涂等。合理的表面处理可以延长模具的使用寿命。
5.模具制造工艺要点：模具的制造工艺要考虑材料加工和装配工艺，包括数控加工、线切割和装配工艺等。合理的制造工艺可以提高模具的加工精度和装配质量。
有芯弯管模具设计
的导 向零件 。导板 的长度 一般 取 决于 管子 的 外径 、
照
争磊 。 工
弯 曲角度 。 导板 长 度 太 长 ，弯 曲 时导 向 好 ，但 容 易 浪 费材料 ；导 板 长度 太 短 ，弯 曲角 度 不 到位 ，易 加 伤管 。一 般 长 取 为 １０ ０ ｍｍ ～３ ０ ｍ。材 料 为 ４ ０ｍ ５钢
管 子直径 的 ２倍 。芯 棒 常 用 ３ ｒＷ８ 材料 制 造 ，热 Ｃ２ Ｖ
图 ８ 链节式 多球芯棒
五是 软轴 式 多球 芯 棒 如 图 ９示 ，是 用 一 根 软 轴
把多个 碗 状 球体 串 接 而 成 ，可 实 现 空 间 任 意 方 向的 摆 动 ，适用 于 薄 壁 管 单 一 、多 次 和 空 间 弯 曲 成形 的
图 ２ 受力分析
３ 是有 芯弯管装 置 中的重 要零 件 。弯 曲模胎 和 镶块 ） 采用 焊接结 构 制 作 成 一 个 整 体 ，用 专 用 机 床 芯 轴 、 定位键 装配在 弯管 机上 。镶 块半 圆弧 内侧 有 防滑槽 ， 便 于夹 紧 管件 。镶 块 的长 度 ，取 决 于管 子外 径 ，一 Ｊ 般为管 子 外径 的 １５～２倍 。弯 曲模 胎半 径 取决 于弯 ． 管 的弯曲半 径 ，但 考 虑 到 冷 弯 时弯 管 将 产生 一 定 的
图４ 导板
可 以深 入 弯 曲变 形 区 与管 坯 一 起 弯 曲 ，因 而 防 截 面
弯管原理及弯管模具设计教程
弯管原理及弯管模具设计教程
弯管是一种常见的管道加工方式，其原理是通过对金属管道施加一定的力以改变其形状。弯管模具是用于弯管加工的专用工具，通过设计和制造合适的弯管模具可以实现各种形状的弯管加工，提高生产效率和产品质量。
弯管的原理主要涉及材料的塑性变形和力的作用。首先，当外力作用在金属管道上时，管道开始产生弯曲应力。随着应力的增加，金属开始发生塑性变形。在弯管的过程中，管道内侧受到压缩应力，外侧受到拉伸应力。当外力作用达到一定程度，金属管道开始发生弯曲，直至弯管到达所需的角度。
弯管模具的设计是实现弯管加工的关键。设计弯管模具时需要考虑以下几个方面：
1.弯管的形状和尺寸：需要确定弯管的形状和尺寸，包括弯曲角度、弯管半径、弯管长度等。这些参数将直接影响到模具的设计和制造。
2.材料的选择：弯管模具需要承受较大的力，因此需要选择强度高、耐磨损的材料。一般常用的材料包括合金钢、合金铸铁等。
3.模具的结构：模具的结构应该尽可能简单、刚性较高，以确保弯管加工的精度和稳定性。一般情况下，模具由上模、下模和支撑架组成。
4.弯管的夹持方式：弯管模具需要提供足够的夹持力，以防止管道在弯曲过程中滑动或变形。常用的夹持方式包括机械夹持和液压夹持。
5.模具的加工和调试：模具的加工应根据实际需求进行，确保模具的精度和质量。在模具制造完成后，还需要进行调试和优化，以确保弯管加工的精度和质量。
弯管模具的设计与制造需要考虑多个因素，包括弯管的形状和尺寸、材料的选择、模具的结构、弯管的夹持方式以及模具的加工和调试等。通过合理的设计和制造，可以实现各种形状和规格的弯管加工，提高生产效率和产品质量。同时，模具的使用寿命和稳定性也是设计中需要考虑的重要因素，合理的材料选择和加工工艺能够延长模具的寿命，减少维护和更换成本。总之，弯管模具的设计是实现弯管加工的关键，对加工品质和效率有着重要的影响。
弯曲模具设计及计算
3.4 弯曲模具设计及计算
3.4.4 弯曲力的计算 一、自由弯曲时弯曲力的计算
弯曲件自由弯曲时弯曲力的经验计算公式见表3-10。 自由弯曲时，除了弯曲力以外，有时还有压料力、顶件力 等其它工艺力，弯曲的工艺总力应为：
PS = P + P1 + P2 + …… (3 –14)
式中 PS ——弯曲工艺总力（kN）； P —— 弯曲力（kN）； P1 —— 压料力（kN），常取P1 =（0.3~0.8）P； P2 —— 顶件力（kN），常取P2 =（0.3~0.8）P；
一、凸模工作尺寸
当弯曲件的相对圆角半径 r / t > 5时，r p、a p或 j p由回 弹计算决定。
当5 > r / t > r min / t时，一般取r p = r ， a p = a + Da或j p = j - Dj。
当 r / t < r min / t时，取r p≥ r min ，弯曲后通过整形工序 使r达到要求。
6
3.4 弯曲模具设计及计算
四、凸模与凹模的工作尺寸及公差
➢ 弯曲U形件时，应根据弯曲件的使用要求、尺寸精度和模 具的磨损规律来确定凸、凹模的工作尺寸及公差。
L±
L
0
L±
L0
Z 2
Lp
Ld
(a)
(b)
钢管弯曲工艺分析及模具设计
体 就 只有 ３ 个 主 应 变 分 量 、 ： 、Ｅ ，而 没 有 切
急、难 、繁重的机械加工任务。最近 ， １ １ ４ ｍｍ钢 管弯拱的制作加工 ，便是其中的任务之一 。
求 的３ ０ 。 弯 曲角 。
孔时 ，必须将上下两半边模 合起来整体加工，以保
证两 半 边 的 同轴 度 。 同时 ，还 需 在 两半 边 模 的结 合 面 处垫 上 一块 ５ ｍｍ厚的 钢板 ，以便 组 装时 ，滚 压模
钢管滚压成形后 ，还需进行整形和校平
清 除 滚 压 弯 曲后 制 件 外 表 面 产 生 划 伤 而 留
产生挤压
变 形 区域 图 ２ 图 ３
，
够 Ｉ 睡
经过以上受力分析及结合屈雷斯卡 塑性屈服条
件 ，表 达 式为
Ｔｍ ＝（ 仃１ 一 ２ ） ＝盯。
特 制 订 钢 管压 弯 采 用 冷滚 压 成 形 法较 好 ，设备 选 用三 辊 式卷 板 机 。
３ ． 滚 压成 形模具设计
（ １ ）模具材料的基本要求 根据工作部分对模 具硬度的要求 ，硬度要达￣ Ｉ Ｊ ５ ８ ￣ ６ ４ ＨＲ Ｃ，具 有高耐 磨性 和足够 韧度 ，以及 良好 的使用性能和 工艺性
弯管模具设计分析
弯管模具设计分析
摘要：管材的冷弯成型，应用范围越来越广泛，而相应的弯管质量也要求越来越高，为保证弯管质量，必须设计合理的弯管模具，文章论述了弯管过程中的模具设计及相应的工艺参数。
关键词：弯管；模具结构；轮模；夹模；导模；防皱板
金属管材的弯曲在现代工业领域应用十分广泛，主要用于汽车、机械、环保、化工、民用等行业。笔者从事汽车零部件的制造行业多年，主要研究发动机上的EGR及排气管方面的零件产品制造，多为不锈钢焊管（如AISI 304）的弯管、成型产品。文章根据实际工作经验，分析弯管模具设计的几个要点。
1 模具结构及动作概述
如图1所示，为一套弯管模具的标准结构，主要有轮模、夹模、导模、芯棒、防皱板等五部分组成，工作时其动作过程为：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，导模、夹模松开、复位，完成整个动作，文章将围绕这五个部件的设计进行论述。
2 模具设计
2.1 轮模
轮模是整个弯管模具设计的核心，设计时一般先从它开始。产品管材外径D，壁厚δ，弯曲半径R（设计三要素）确定后，在设计轮模弯曲半径时必须考虑管材的反弹，从而确定模具的弯曲半径R’：
目前，Rx=1为行业技术的最高水平，由于成本高、难度大，一般设计均不考虑。
轮模型腔直径按管材外径D设计，管材壁厚、外径决定了管材的强度，直接影响夹模的夹持长度，轮模夹持长度与夹模配合，在后面的夹模设计将进行论述。
轮模由于频繁受夹模的夹紧冲击及管材的弯曲力，因此要求整体韧性好，有良好的抗冲击能力，且型腔表面耐磨，目前一般采用调质+氮化的热处理工艺，型腔表面硬度可达HRC55～HRC60。
弯管模具的设计及工艺探讨
引 言 弯管工艺广泛用于汽车、 轮船、 飞机及各种运载
器上。近年来, 随着现代技术的发展及新技术的应用, 各种运载器上均使用了大量的管件, 而为使管件保证 足够的强度及较轻的重量, 通常均由薄壁金属管制成。 管件在弯曲时由于外侧受拉而变薄, 内侧受压而增厚, 使其截面发生畸变。 为此必须设计合适的弯管模具及 工艺参数。
芯轴的超前量 e 直接影响弯管质量, 应在弯管开 始前经调试确定。 一般的规律是, 弯曲半径越小, 超
山 西 机 械 2000 年第 3 期
前量越小, 反之, 则越大, 芯轴的超前量 e 可按式 (3) 确定:
e= 2 (R + d 0 2) x - x 2。 ……………… (3) 式中: d 0 管子内径;
账 号: 605248- 1046196
网 址: www 1L H ZD 1com Em ail: L H ZD @pub lic1tp t1tj1cn
开户银行: 工商行天津市尖山分理处
邮政编码: 300220
电 话: (022) 23973378 23962479
传 真: (022) 23973378
山西省长治市人, 长锻设计院第六研究所副所长, 工程师, 专科; 邢伟荣 (19662) , 男, 山西省长治县人, 工程师, 本科。
· 62 · 山 西 机 械 2000 年第 3 期
模具设计基础-第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
1．影响回弹的主要因素（续） (3)弯曲件的形状。一般 U 形件比 V 形件的回弹量要小。 弯曲角θ 愈大，参加变形的区域愈大，弹性变形量愈大，回 弹愈大。弯曲件的形状复杂时，同时弯曲的部位多，由于 各部位相互牵制，所以回弹值小。 (4)凸、凹模之间的间隙。在弯曲 U形件时，模具间隙 对回弹有直接影响。间隙愈小，回弹值愈小。 (5)弯曲校正力。弯曲校正力愈大，塑性变形程度愈大， 回弹愈小。
角度回弹量 Δθ是指模具在闭合状态时工件弯曲角θ 与弯 曲后工件的实际角度 θ0 的差值，即 Δ θ = θ0 − θ
1．影响回弹的主要因素 影响回弹的因素很多，主要有以下方面。 (1)材料的力学性能。屈服极限σs越高，材料在一定变 形程度下，其变形区断面内的应力也越大，因而引起更大 的弹性变形，所以回弹值也大。弹性模量 E 越大，则抵抗 弹性变形的能力越强，所以回弹值越小。 (2)材料的相对弯曲半径 r/t。随着 r/t的减小，塑性变 形成分变大，回弹量降低。
生活中的弯曲件
弯曲方法：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折弯、滚弯、拉弯等。
弯曲模：弯曲所使用的模具。 用模具成形的弯曲件之一、之二
本章与第2章相比：
准确工艺计算难，模具动作复杂、结构设计规律性不强。
第一节 弯曲变形分析
一、弯曲变形过程
V形弯曲是最基本的弯曲变形。 1.弯曲变形时板材变形区受力情况分析
模具设计基础-第三章弯曲工艺与弯曲模具设计
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
2．回弹量的确定 方法: 先根据经验数值和简单的计算来初步确定模具工作 部分尺寸，然后在试模时进行修正。
①小变形程度（R/t≥5）自由弯曲时的回弹量
凸模工作部分的圆角半径和角度
可按下式进行计算：
板料弯曲：
Rp
1
R 3
sR
Et
棒料弯曲：
Rp
1
R
3.4
sR
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
(3)采用定位装置。如图 3.28 所示，利用制件底部的 孔或工艺孔定位，使毛坯在弯曲时不能左右滑动，从而保证了 制件的尺寸精度。
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
3．回弹 由于影响回弹的因素很多，各因素之间往往又互相影 响，因此很难实现对回弹量的精确计算和分析。在模具设 计时，对回弹量的确定大多按经验确定(也可查有关冲压资 料进行估算)，最后通过试模来修正。 在模具设计时，要尽可能消除或减小回弹的影响响(指 消除回弹对弯曲件的影响，但并不能消除弯曲件的回弹现 象)。
Ed
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
②大变形程度（R/t＜5）自由弯曲时的回弹量
卸载后弯曲件圆角半径的变化是很小的，可以不予考虑，而 仅考虑弯曲中心角的回弹变化。
角度回弹角参考经验数值见表3.2和表3.3 。 当弯曲件弯曲中心角不为90°时，其回弹角也可用下式计算：
弯管原理和弯管模具设计
冷弯管原理和弯管模具设计
一．弯管原理
弯管机标准模具包括：弯管模、夹紧块、导板（或滚轮）。多节活芯、防皱块为选件
D管件外径t管件壁厚R弯曲半
管件外径D仅反映管件大小，管件弯曲加工的易难程度取决于管件的壁厚和弯曲半径，管件壁厚越小，半径越小加工难度越大。
一般我们用相对壁厚，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的管件使用标准模具即可,对于Rx<3D，tx<0.04D 的管件
弯管机可加上防皱板, 多节芯头等工艺措施来保证管件弯曲质量
弯管机主要采用缠绕弯管工艺，缠绕弯管工艺可以比较容易在弯管模具加上各种措施以得到较好的管件质量。
弯管工艺
弯管工艺，口径从DN25～DN104，壁厚1～2mm，其弯曲半径一般为1D，即是管子口径。
弯管最难处理的就是内圆弧，弯径小了容易起皱，上述工艺主要是消皱器起作用，所以能弯小半径的工件
那消皱器的材料很讲究，太硬了，磨伤工件，太软了，不起作用。是一种铜合金。
弯管芯棒的选取和使用
摘要：介绍了管子在冷态弯制时的变形情况，以及通过合理选择芯棒及掌握其正确的使用方法，达到弯制出理想小半径管件的方法。
键词：应力；芯棒；相对弯曲半径；相对壁厚
一、引言
弯管技术广泛应用于锅炉及压力容器行业，中央空调制造业、汽车工业、航空航天工业、船舶制造业等多种行业，弯管质量的好坏，将直接影响到这些行业的产品的结构合理性，安全性、可靠性等。因此，为了弯制出高质量的管件，就应该掌握管件在不同工艺条件下的加工技巧。对于冷态弯管，合理选择芯棒的形成及掌握其正确的使用方法非常必要。
弯管模具设计规范及弯管机操作规程
汽车⽤弯管模具设计规范及弯管机操作规程
汽⻋车⽤用弯管模具设计规范
1.范围
本标准规定了了汽⻋车⽤用弯管模具的设计要求
本标准适⽤用于本公司所有⻋车型弯管模具的设计参考
2.术语和定义
弯管模具
将直管弯曲成各种形状弯管的模具，主要由轮模、导模、夹模、轮夹、料料夹、防皱板、芯棒组成。
①轮模②防皱板③芯棒④料料夹⑤轮夹⑥夹模⑦导模
3.弯管模具设计技术要求
3.1轮模
3.1.1轮模材料最低标准选⽤Cr12，对应标准GB 1299,真空热处理硬度55 HRC～60 HRC。
3.1.2轮模的设计时，要考虑管材的回弹因素，以确定模具的弯曲半径
R----管件弯曲半径
Rx--相对弯曲半径Rx=R/D，D为管件外径
R’---轮模半径
当Rx=2~10，弯曲合⾦金金钢管时R’≈0.94R；弯曲碳钢管时R’≈（0.96~0.98）R
当Rx≤1.5时，可不不考虑回弹因素R’=R
3.2夹模
3.2.1夹模的材料最低标准选⽤Cr12，并且所选材料与轮模⼀致，对应标准GB 1299,真空热处理硬度55 HRC～60 HRC。
3.2.2夹模须保证弯管时管件⽆打滑现象，夹紧⻓长度⾄至少为1.5倍管径，同时可采⽤必要的防滑纹路，注意压印深度⼩于0.1mm。
3.3导模
3.3.1导模的材料最低标准选⽤Cr12，对应标准GB 1299,真空热处理硬度55 HRC～60 HRC。
3.3.2导模的关键参数时导模长度，导模的长度⽐要弯曲的圆弧最⼤弧长长约2倍，同时不能超过倒数第1个圆弧及倒数两个直线段的长度减去料夹夹持部位之和。同时，要在适当位置开设管⼦尾部凸肩让位槽。
有芯弯管模具的设计探讨
一
要弯曲不锈钢管的时候 ， 芯棒应采用铝青铜制造 ， 具 体弯折时应与防皱板结合 。最佳方式是采用侧推机 ０— 。 ３ 的锥 度 。防皱板通 常采用 工具 钢和铬 钼 钢进 行 构和顶镦机构结合使用。 制作 ， 淬火后的硬度保证在 ５ ５ Ｈ Ｃ Ｏ一 ５ Ｒ 。所 以， 一定 （） ４ 多节链式芯棒 此结构利用支撑球和链式 要保护好有芯弯管的防皱板， 只有这样才能更好的保
１ 有 芯弯管模具 的基本工作原理
有芯弯管的技术工艺就是弯管机 和芯棒相结合 的弯管工艺 ， 其形成的弯角是按照弯曲模具的弯度形 成的。操作过程是将弯管胎膜 固定 在弯管机的主轴
上使 之能够 随 主轴 进行 旋 转 。管 子 在镶 块 与夹 紧块
可以得出弯曲的半径 ， 可以作为设计的参数计人 设计。为了方便起见 ， 当相对半径为 Ｒ ＝ — ０时， ２１ 可 以利用 经验 公式 进 行 设 计 。而 相 对 半 径 尺 小 于 １ ． ５ 可以忽略回弹因素印象。 ｈ
结构共 同构成一个支撑芯棒 ， 并且在一个支撑平面内 进行摆动 ， 因为该芯棒可随弯折而进人到工作 区内， 与管坯一起被弯曲， 所以防止截面变形的效果较好。 （ ）多球芯棒 此种芯棒利用一个软轴将 多个 ５ 碗型的半球串联起来 ， 成一个软体结构 ， 形 且具有一 定的刚性 ， 此结构在支撑 时可 向不 同的方向摆动 ， 因 此在薄壁管上进行单一或者多次、 空间弯曲成形时可 以发挥其优势。采用多球芯棒 的进行操作 ， 在弯曲后 护好有芯弯管管件的质量与安全。
弯管原理和弯管模具设计
弯管原理和弯管模具设计
弯管是一种常见的金属加工工艺，用于将直管材料弯曲成所需的形状
和角度。弯管工艺可应用于各种不同的行业，包括汽车制造、航空航天、
建筑和家具等。在弯管过程中，弯管原理和弯管模具设计是非常重要的。一、弯管原理
弯管原理是建立在材料的塑性变形基础上的。当应力施加到材料上时，材料会发生塑性变形，而不会发生断裂。在弯管过程中，沿着管材的轴向
施加力，并在管材的两端施加转矩，使得管材发生弯曲。
弯管原理可以通过弯曲力矩和弯曲应力来描述。弯曲力矩是指施加在
弯曲管材上以产生弯曲的力矩，它与管材的截面形状、尺寸、弯曲角度和
材料特性有关。弯曲应力是指管材在弯曲过程中受到的应力，它与材料的
弯曲模量、截面形状和尺寸有关。
在弯管过程中，管材通常会受到拉伸和压缩的力，并且外侧弯曲的强
度要大于内侧弯曲的强度。为了避免管材的变形或破裂，需要根据管材的
特性和所需的弯曲角度选择适当的弯曲半径。
弯管模具设计是为了实现所需形状和角度的管材弯曲而进行的。弯管
模具需要具备以下特点：
1.合适的模具材料：弯管模具需要选用耐磨性和强度较高的材料，以
保证模具在长时间使用过程中不变形或损坏。
2.合理的结构设计：弯管模具的结构设计需要考虑到工艺的要求和材
料的特性，使得其能够适应不同尺寸和形状的管材弯曲。
3.精确的加工：弯管模具的加工需要保证模具的精度和表面质量，以确保弯管过程中的高精度和光滑度。
4.模具补偿设计：由于管材在弯曲过程中会发生弹性回复，弯管模具的设计需要考虑到弹性回复量，使得弯曲后的管材能够达到所需的形状和角度。
弯管模具强度设计标准是什么
弯管模具强度设计标准是什么
弯管模具强度设计标准主要包括两个方面，即材料强度设计和结构强度设计。下面是对这两个方面的详细解释。
1. 材料强度设计：
弯管模具通常需要承受一定的载荷，在设计时需要选择合适的材料以保证其强度和耐久性。材料强度设计的标准主要包括以下几个方面：
- 材料的屈服强度和抗拉强度：弯管模具所使用的材料应具有
足够的屈服强度和抗拉强度，以承受模具在工作过程中所受到的载荷。
- 冲击韧性：弯管模具在使用过程中可能会受到冲击载荷，因
此需要选用具有良好冲击韧性的材料，以避免在使用过程中发生断裂或裂纹。
- 耐磨性：弯管模具在使用过程中往往需要经受一定的摩擦和
磨损，因此应选用具有较高耐磨性的材料，以延长模具的使用寿命。
- 耐腐蚀性：弯管模具在使用过程中可能会接触到腐蚀性介质，因此需要选择具有较好耐腐蚀性的材料。
2. 结构强度设计：
弯管模具的结构强度设计主要考虑模具的整体结构和各个部件之间的连接方式，以保证模具在使用过程中不会发生变形、断裂等失效情况。结构强度设计的标准主要包括以下几个方面：- 稳定性：弯管模具的结构应具有足够的稳定性，以承受外部
载荷并保持不变形、不倾斜。
- 连接方式：弯管模具的各个部件之间的连接方式应具有足够
的强度，以确保连接处不会发生松动或断裂等失效情况。
- 加强措施：对于弯管模具中较薄弱或容易受到冲击的部位，
可以采取加强措施，如增加加强筋等，以提高其抗弯强度和抗冲击能力。
综上所述，弯管模具的强度设计标准包括材料强度设计和结构强度设计，其中材料强度设计涉及材料的屈服强度、抗拉强度、冲击韧性、耐磨性和耐腐蚀性等方面，而结构强度设计则考虑模具的稳定性、连接方式和加强措施等因素。通过合理的强度设计，可以确保弯管模具在工作过程中能够安全可靠地承受所受到的载荷，提高模具的使用寿命。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
弯管模具设计分析
摘要：管材的冷弯成型，应用范围越来越广泛，而相应的弯管质量也要求越来越高，为保证弯管质量，必须设计合理的弯管模具，文章论述了弯管过程中的模具设计及相应的工艺参数。
关键词：弯管；模具结构；轮模；夹模；导模；防皱板
金属管材的弯曲在现代工业领域应用十分广泛，主要用于汽车、机械、环保、化工、民用等行业。笔者从事汽车零部件的制造行业多年，主要研究发动机上的EGR及排气管方面的零件产品制造，多为不锈钢焊管（如AISI 304）的弯管、成型产品。文章根据实际工作经验，分析弯管模具设计的几个要点。
1 模具结构及动作概述
如图1所示，为一套弯管模具的标准结构，主要有轮模、夹模、导模、芯棒、防皱板等五部分组成，工作时其动作过程为：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，导模、夹模松开、复位，完成整个动作，文章将围绕这五个部件的设计进行论述。
2 模具设计
2.1 轮模
轮模是整个弯管模具设计的核心，设计时一般先从它开始。产品管材外径D，壁厚δ，弯曲半径R（设计三要素）确定后，在设计轮模弯曲半径时必须考虑管材的反弹，从而确定模具的弯曲半径R’：
目前，Rx=1为行业技术的最高水平，由于成本高、难度大，一般设计均不考虑。
轮模型腔直径按管材外径D设计，管材壁厚、外径决定了管材的强度，直接影响夹模的夹持长度，轮模夹持长度与夹模配合，在后面的夹模设计将进行论述。
轮模由于频繁受夹模的夹紧冲击及管材的弯曲力，因此要求整体韧性好，有良好的抗冲击能力，且型腔表面耐磨，目前一般采用调质+氮化的热处理工艺，型腔表面硬度可达HRC55～HRC60。
2.2 夹模
夹模设计的主要尺寸为长度尺寸，它主要取决于产品两个弯曲之间的直段长度，夹模长尺寸过小，不能夹紧管材，弯管时管材易打滑，操作外观，弯曲部分
出坑，不满足产品要求。反之，尺寸过大，容易将前一个弯夹扁、变形，这在工艺上是不充许的。因此，长尺寸要选择合适。通常按（2～3）D设计，如果产品直段长度<（2～3）D，可考虑使用仿形模具结构设计，增加夹持稳定性。对于只有一个弯曲的产品可考虑在夹紧时增加支撑手柄，提高夹持稳定性。
夹模型腔直径按管材外径D设计，为保证夹持稳定、不打滑，型腔直径一般按下差设计（与之配合夹持的轮模直段型腔尺寸设计相同），通过设备调整夹模的夹紧程度，达到最佳状态，从而保证弯管稳定夹持，且满足外观要求。
为保证夹模夹紧过程管材外表面不被夹伤，型腔的棱角必须有R角设计。夹模一般淬火处理到HRC50左右，从而提高耐磨性和使用寿命。
2.3 芯棒
芯棒的形状是多种多样的，主要是起支撑作用，从而控制弯曲部分管材的变形及质量，使用何种形状的芯棒，主要取决于产品的设计及管材规格及设计结构。图2为芯棒的常用结构形状。
直芯棒结构简单，加工、使用方便，主要用于管材壁厚较厚，弯曲半径较大，弯曲变形要求不高的产品。球头直芯棒在上料操作时更加方便，目前已基本取代了图2（a）直芯棒的结构。弧形直芯棒在加工方面较球头直芯棒要复杂一些，但由于其弧形在弯曲过程中起到了一定的支撑作用，因此弯曲部分变形较小，在弯管质量方面有所提高。
联接式芯棒主要是多个球形珠子联接在一起，在管材弯曲过程中，可保持对材料的支撑作用，因此弯曲变形较小，弯管较为饱满，质量很高。而硬联接芯棒主要是用几个钢性连接片和销将珠子连接起来，结构较为简单，加工难度适中，使用寿命较长，目前被广泛应用于弯管的批量生产中。软联接芯棒虽然加工较为简单，但联接结构稳定性及强度均较差，极少使用。万向联接芯棒，使用效果最好，但加工难度高，使用成本也较高，目前，国内很少使用，而国外使用较为普遍。
联接式芯棒中，珠子个数的多少，取决于管材的弯曲角度和弯曲半径，目的是获得理想的弯曲饱满程度。珠子数量过多，阻力大，弯曲过程中容易断裂，影响生产效率。珠子数量过少，弯曲变形大，饱满程度不好，质量不满足要求。
一般芯棒大多淬火处理到HRC50左右，来抵抗管材的弯曲磨损，从而提高使用寿命。如果硬度过高，则会降低芯棒的韧性，容易发生断裂。
芯棒直径尺寸很关键，一般它要比管材的理论内径小0.1～0.4 mm，以保证管材的顺利插入和弯管质量。其中，间隙的大小完全取决于产品设计，不同设计，不同管材，其设计间隙都是不一样，需要在实践中去领悟。
2.4 导模
在弯管过程中，导模主要是压紧管材，并辅推动管材弯曲，导模运动速度理论上应和管材转动的线速度一致，在实际调试、生产时，可通过设备调节而改变导模辅推速度，直到调试出最理想产品为止。
导模压紧力大小目前一般由经验确定，压紧力过大管材减薄量明显，甚至断裂，压紧力过小，易起皱。调试时通过设备调整将导模压紧力到合适状态。
导模长度尺寸过大，在数控弯管机尾料弯管送料时干涉或浪费管材长度，这在工艺上都是不充许的。通常，长度尺寸是由展开的弧长和经验计算出来的。一般按弯曲弧长的展开长度再加上3倍的管材直径。
型腔棱边倒角设计R角过渡，解决合模夹痕，提高管件外观质量。导模淬火处理到HRC50左右，保证型腔耐磨并提高使用寿命。
2.5 防皱板
管材壁厚和外径的比值即t/D≤0.055时，设计弯管防皱板，使管子在轮模的切点处建立一个直线区，防止管子在弯曲变形时起皱。
防皱板一方面起着对管子的支撑、防皱作用，同时管材相对防皱板型腔滑动，因此要求防皱板耐磨、表面光滑、材料磨擦系数小。目前常用的材料是铝青铜（QAl9-4），采用加工中心加工，配合曲面精度高及型腔表面光滑，是防皱板的加工关键点。
2.6 弯曲力矩
理论上讲，在进行任何一套弯管模具设计时，首先应该计算产品的弯曲力矩，从而确定弯管机的能力是否满足要求。
而实际上，管材弯曲时的弯矩、不仅取决于管材的性能、断面形状及尺寸、弯曲半径等参数，同时还与弯曲方法、使用的模具结构等有很大的关系。因此，目前还不可能将诸多因素都用计算公式表示出来，在生产实践中，目前主要还是依靠经验做出估算。由于弯管机设备能力一定，有最大弯曲力矩、最大弯管规格的限制，只需了解设备能力，在设计模具前加以考虑，防止因设备能力不足而导致模具设计的浪费，而不需要进行弯曲力矩的详细计算。
弯管机的弯管能力一般说明书中都有说明，在设计中必须考虑。
3 结语
弯管模具设计的最终目标是以最低的成本、稳定的批量生产来满足产品要求，满足客户交付要求。这需要在工作中持续研究、不断改进模具设计、逐步提高弯管工艺水平，从而制造出高质量的弯管产品。