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。
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。
参考文献：
[1] 蒋怡.钣金冲压工艺手册[M].北京：国防工业出版社，1989.
[2] 章燕谟.锅炉制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，1990.
[3] 梁炳文.实用钣金工艺图集[M].北京：机械工业出版社，1994.。
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。
塑胶弯管模具的设计原理和要点对于模具的质量和生产效率至关重要。
设计应符合弯管的形状和尺寸要求，材料应具备高强度和耐磨性，热处理和冷却措施应适当，结构设计应简洁合理，配件选择应合适，表面处理应考虑防腐蚀和增加摩擦力，制造工艺应合理。
有芯弯管模具设计
当 Ｒ Ｄ较 大时弯 曲模 胎半 径 取小 值 ；当 Ｒ Ｄ较 ／ ／
小 时弯 曲模胎 半径取 大值 ，最终 靠试模 进行修 正 。
（ ） 导板 ２ 导 板 （ 图 ４ 是有 弯管 装 置 中 见 ）
３ ．模 具 设 计 （ ）弯 曲模 胎 和镶块 １ 弯 曲模 胎 和 镶 块 （ 图 见
锻 压
ｔ ａ！Ｆｏ ｍ ｉ ｇ ｒ ｎ
栏目 持 王 建 宏 主
有芯弯管模具设计
陕西 北 方 动 力 有 限 责 任公 司 （ 鸡 宝 ７ １０ ） ２ ３０ 王娟侠 刘永林 李俊梅 刘 振 林 １ ．有 芯 弯 管 原理
有芯 弯管是 在 弯 管 机 上利 用 芯 棒 使 管 材 沿 弯 曲 模绕 弯 的工 艺方 法 （ 图 １ 。弯 管胎 膜 固定 在 机 床 见 ）
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
力 、物力及 财力 ，而且 易破裂 、起皱 及椭 圆度超差 。
当 Ｒ Ｄ为 ３～４时 ，合金 钢管 Ｒ ／ 取 ０ ９ Ｒ；碳 素 ．４ 钢管 取 （ ． ６～ ． ８ ０ ９ ０ ９ ）Ｒ。其 中 尺 为弯 曲模 胎 的 半径 ；Ｒ为弯 管 中心 层弯 曲半径 ；Ｄ为管子外 径 。
一
是 圆头 式 ： ，其 形 状 简单 ，制 造 方 便 （ 芷棒 见
图 ５ 。但 由于 芯棒 与 管 壁 接触 面积 少 ，因此 防截 面 ）
模具设计基础-第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
当t 2mm ，S t 当t 2mm ，S 2t
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
5．止裂孔、止裂槽 如图 3.12 所示， 当局部弯曲某一段边缘时， 为了防止 尖角处由于应力集中而产生裂纹，可增添工艺孔、 工艺槽或 将弯曲线移动一定距离， 以避开尺寸突变处， 并满足b≥t， h=t+r+b/2的条件。
弯曲件的结构工艺性对弯曲生产有很大的影响。弯曲件良 好的工艺性，不仅能简化弯曲工序和弯曲模的设计，而且还能 提高弯曲件的精度、节约材料、提高生产率。 （1）弯曲件的形状 弯曲件的形状一般应对称，弯曲半径应左右一致，如图 所示。图(b)所示形状左右不对称，弯曲时由于工件受力不平 衡将会产生滑动现象，影响工件精度。
3.7补偿法
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
2) 校正法 校正弯曲时，在模具结构上采取措施，让校正压力集 中施加在弯曲变形区，使其塑性变形成分增加，弹性变形 成分减小，从而使回弹量减小，如图 3.8 所示。
3.8 校正法示意
模具设计ห้องสมุดไป่ตู้础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
四、弯曲件的工艺性
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)。
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。
弯管模具标准化手册详解
1---1 模具结构图
第1页，6页主视图
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 轮模图
第2页平面图
1---1 夹模图
第3页平面图
1---1 导模图
第4页平面图
1---1 防皱板图
第5页平面图
防皱板标准化
防皱板主要用在薄壁（T≦1MM）,管径（￠≧10MM）的管材上，主要防止管子弯曲处起皱。
防皱板一方面起着对管子支撑作用，另一方面围绕轮模相对滑动。
因此，防皱板需根据轮模半径设计
防皱板尺寸按图纸设计统一：其它尺寸按图纸零件设计
1---1 芯棒图
第6页平面图
芯棒标准化
1、芯棒尺寸按图纸设计统一：除以下尺寸外
A：根据原材料内径设计，一般比内径偏小0.5～0.8 B：根据原材料内径设计，一般比内径偏小0.2～0.5。
钢管弯曲工艺分析及模具设计
弯 曲件宽度 （ ｍ ｍ）；
卜 ＿ ＿弯 曲材料 厚 度 （ ｒ ｎ ｍ） ；
弯 曲件 内弯曲半径 （ ｍ ｍ）；
— —
材料抗拉强度 （ ＭＰ ａ ）。
将七 ＝１ ． ３，６ ＝１ １ ４ ｍｍ ，ｔ ＝ ５ ｍｍ，Ｒ＝ ３ ４ ３ ｍｍ ，
譬
７ ９
ＷＩ Ｖ Ｉ ￣ ． Ｉ Ｉ Ｉ Ｃｔ ＯＩ ＷＯ ｆ ｌ Ｃ Ｉ Ｎ ＲＩ ９ ． ￣ ｏ ． ｃ ｏ ｍ Ｊ
（ ２ ）钢管压模弯 曲力计算 弯 曲力计算是设计
弯 曲模 和 选择 压 力设 备 吨 位 的重 要 依据 。根据 弯 曲
压模最小壁厚及宽度设计。通过对钢管 受力分析计算 ，并考虑滚压模的经济性 ，最 弯管压模壁厚取１ ０ ａｍ，宽度取２ ｒ ８ ０ ｍｍ。
应变分量 （ 见图２ ） ，一种应变状态只有一组主应
变。
一
点的应变状态也可分解成 两部 分 ，如 图３ 所
示 。第一部分以平均应变 为各 向应变的三 向等 应变状态 Ｅ ＝ （ ＋５ ： ＋６ ）／ ３ ，表示 了单元体 体积的变化 。第二部分是以各 向主变应与 的差 值为变应值构成的应变状态 ，表示了单元体形状的
（ 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
图 １
能 ，故该弯管压模选用Ｚ Ｇ ３ １ ０ —５ ７ ０ 材质。
参磊 工 热 加 工 热
＝ ４ ６ ０ ＭＰ ａ 代入上式 ，计算得Ｆ 自 ＝ ３ ４ ２ ８ Ｎ，现车间
选用功率为４ ０ ｋ Ｗ 的 三辊 卷 板 机 进 行 滚 压 生 产 ，完 全能 满 足所 需 弯 曲力 的要 求 。
薄壁钢管弯曲模具设计
薄壁钢管弯曲模具设计弯管在制冷、机械、化工等行业中的应用十分广泛，薄壁钢管弯管的批量生产,一般是在弯管机上冷弯成形，由于薄壁钢管管壁支撑失稳临界力较低,弯曲部位常出现瘪皱等变形缺陷。
这些缺陷不但削弱钢管的强度，降低其承载能力，而且容易造成管内流动介质速度不均、产生涡流和弯曲部位积聚污垢等，影响弯管的正常使用，因此消除弯管缺陷成了弯管过程中最大难点，必须高度重视。
一、薄壁钢管弯曲受力与变形分析薄壁钢管弯曲时，管子在外力作用下弯曲变形，其弯曲部分的外缘在拉应力作用下管壁变薄，而管子内缘在压应力作用下管壁增厚.由于在管子弯曲过程中，外缘拉应力和内缘压应力的合力都向中部作用,导致管子弯曲部位在水平面上的直径变大，垂直面上的直径减小,出现椭圆形.同时,如果弯曲模具弧槽参数选择不当，不能起到强化弯曲部位管壁的作用，则管子内缘在压应力作用下，因管壁失稳临界力较低而产生波浪形皱褶.由以上分析可知:薄壁钢管弯曲时极易产生瘪皱缺陷。
因此设计薄壁钢管弯曲模具时,必须合理确定其结构参数，以便钢管弯曲时，在模具作用下使管子产生一预加反应力,以抵消薄壁钢管弯曲时产生的椭圆变形,对弯曲部位的瘪皱缺陷进行合理控制。
二、薄壁钢管弯曲模具设计简易薄壁钢管弯管机的结构如图1所示,弯管模具如图2所示，由弯管模块、滚动压轮和导轮组成。
滚动压轮和导轮安装于滚轮座中,并可在转盘的滑槽中上下移动。
弯管时，扳动手柄带动转盘绕轴转动，由导轮向管子施加压力，使其发生弯曲变形。
同时滚动压轮在钢管弯曲部位施加一定压力,通过轮上弧槽使之产生一反向预压力，以抵消钢管弯曲时产生的椭圆变形,使管子内缘与弯管模块弧槽紧密贴合,以强化弯曲部位管壁,消除内壁皱褶.1.弯曲模块钢管弯曲后的半径和形状取决于弯管模块，因此，必须合理确定其结构参数，弯管模块如图3所示：图3 弯管模块1)弯管模块直径D由于外力取消后,被弯曲的钢管会产生回弹，所以弯管模块直径应小于两倍的弯管曲率半径，数值按下面的经验公式计算（2)圆弧槽半径r与倒圆半径r1因相对弯曲半径ε(ε=R0/d)的不同而有所不同,其目的是为了强化钢管弯曲部分管壁，避免皱褶，数值可按下式计算：r=Kd/2，其中K为按相对弯曲半径ε大小确定的系数,当ε≥3。
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。
二、工艺分析在纯弯曲的情况下，外径为D、壁厚为S的管子受外力矩M的作用发生弯曲时，中性层外侧的管壁受拉应力σ1的作用而减薄，内侧管壁受压应力σ2的作用而增厚(见图1a)。
同时，合力F1和F2又使管子弯曲处的横截面发生变形而成为近似椭圆形(见图1b)，内侧管壁在σ2的作用下还可能出现失稳而起皱(见图1c)，为弯制出理想的管件，就应采取相应的措施来防止上述这些缺陷的产生，其中有芯弯管就是最常用的有效方法之一。
弯管模具标准化手册
弯管模具设计标准第一册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①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；②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；③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弯管模具设计标准弯管模具目录1 弯管模序号目录页次1——12——1 3——1 4——15——1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δ沿管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δ=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。
有芯弯管模具的设计探讨
・
机械 研 究 与应 用 ・
有 芯 弯 管模 具 的设计 探 讨
黄 智
（ 中山职业技术学院 机械工程 系， 东 中山 ５ ８０ ） 广 ２４ ４
摘
要 ： 对有芯弯管模 具的有效性设计的相关 内 主要 容进行 了系统的分析与探讨 ， 中重 点介 绍 了弯管 的加 工、 芯 其 有 弯管技术的工作原理以及设 计的工 艺流程 等相 关内容 ， 为有芯 弯管模具技 术的应 用提供 了 有效地参考依据 。
相反的压料力大就会导致其外壁变薄 ， 影响弯管的使 用效果 ， 通常进行试验弯管进行测试来确定其状态。 技术 的管 理者 可通过 控制 随动模 块 的速度 ， 对整 个有
பைடு நூலகம்
收稿 日期 ： １－ ０ ２ ２ １ １— ５ ０ 作者简介 ： 智 （９ ９ ） 男 ， 黄 １７ － ， 湖南永州人 ， 机械工程讲师 ， 研究方 向： 三维造型与模具设计。
便 。缺点是棒端为圆型， 这与管壁的接触面积相对较 小， 以此防止截面出现畸形 的效果并不理想， 通常应 ３ ４ 防皱板 的使 用 ． 用在弯曲精度不高 的管件上。适用 的范 围在 １ｍ ７ｍ 操作中， 靠近切人点而没有进人到弯曲变形区域 以上 ， 要求弯折半径大于管径的 ２ 。 倍 的管坯 材料 ， 其外 表 没 有 得 到 相 应 的模 具 构 件 的 支 （ ）勺型芯棒 此芯棒的前端成一定 的角度 ， ２ 这 样就增加了和管壁的接触面积， 支撑 面较大， 防止截 面畸形 的效果要好于圆形的芯棒 ， 同时具备了一定的 方折皱的作用 ， 制造工艺也较为简单。此种芯棒通常 用在弯曲半径 为 ２的 中等壁厚的小直径弯管件上。 材 料 为 ３ ｒＷ８ 热处理满 足 ５ ５ Ｈ Ｃ Ｃ２ Ｖ， ２— ６ Ｒ 。 撑， 及时采用 了芯棒作为辅助工具 ， 弯管操作时也容