芯棒的形状多样

关于弯管工艺的分析
一、金属导管弯曲处的受力分析。

如图所示
中性层内侧管壁受压应力，管壁增厚。

当变形过大时，外侧管壁会产生裂纹，内侧管壁会起皱，管子弯曲后不但壁厚出现不均匀现象，而且其横断面的形状由圆形变为近似椭圆形，随着弯曲变形程度的增加，这种畸变更为严重。

当弯曲壁薄、直径大、弯曲半径较小的管子时，为防止皱纹，应注意：（1）减少芯轴和管子之间的弯曲时的阻力。

管子在弯曲之前，内腔要经过湿吹沙，最好在管子内壁和芯轴之间加润滑剂，减少磨檫力；
（2）机床及主轴应有足够的刚性；
（3）芯杆要有足够的刚性，尽量消除芯杆所产生的颤抖和拉伸；
（4）芯轴和管子内径的径向间隙不应大于壁厚10%（理论上间隙可达0.15MM，但考虑锈层及管子公差，一般在1~1.5MM）；（5）夹块、侧推板、芯轴、防皱板应调整得当，特别是侧推板的压紧力更要精心选择和调整。

二、芯棒的介绍
对于有芯弯曲，为了防止弯曲部分横断面产生椭圆形状，应在管内插一根芯棒，芯棒伸入管内合适位置应使其端部处于管子发生弯曲变形的部位。

芯棒太向前，易使管子中心线外部的材料拉伸、变薄，长度加长，椭圆度小，产生外侧皱纹；芯棒太向后，中心线外部材料没有足够拉伸，而使管子向下塌陷，椭圆度增大，内侧有皱纹。

关于芯棒，它形状多种多样，加工难易程度也不一样。

1、普通圆柱形：形状简单、制造方便，但芯棒与管壁接触面积少，故产生椭圆形状较差。

2、勺形：芯棒与管壁接触面积较大，因而防止产生椭圆形状的效果好一些，但加工时需保证与相对弯曲半径一致，加工难度大。

3、链节式：芯棒由支承球和链节所组成，能在管子弯曲的平面内绕弯，以适应管子的弯曲变形，它可深入管子内部与管子一起变形，故可以防止产生椭圆形状的效果良好。

4、软轴式：她是由一根软轴把几个碗状小球串联而成的，能深入管子中与管子一起弯曲变形，防止产生椭圆形状的效果良好，但有一定的加工难度。

有芯弯曲中，芯棒的形状与工作位置对管子的弯曲质量有较大影响，通常芯棒直径D应比管子内径小0.5~1.5MM，以便伸入管内，芯棒伸入管内弯曲的距离e
e=√2(R＋D2／2)C－C2 (单位：均为MM)
e：芯棒伸入管内开始弯曲距离；R：截面中心层弯曲半径；
C：管子内壁与芯棒之间间隙；D2：管子内径；
芯棒长度：L=（3~5）D，当芯棒的直径大于φ50时，系数取小值，反之取大值。

杨锐2006-10-8。