1、前言
目前, 管材及其经弯曲成型的弯管构件已广泛应用于各个工业领域, 数控弯管机的应用推广, 使得管材弯曲成型更易于自动化及批量化, 在汽车、船舶等行业中迅速发展起到关键作用。
2、管材弯曲的工艺特点
管材弯曲与板材弯曲的工艺过程有一定的相似之处, 而由于管材的中空结构特点, 又使得它的流动变形方式、弯曲模具及其弯曲工艺方法与板材弯曲有很大的区别, 弯曲过程所产生的变形缺陷及其应对措施有其自身的特点。基于图一的弯曲模具结构, 使得管材的弯曲呈现多重非线性的耦合变形。
如图所示, 弯曲是管材在弯矩的作用下, 同时在轴向施加一定的辅助拉力、压力与轮模、防皱模相接触的同时产生变形。因此它的成型, 与管坯、弯曲速度、模具结构至关重要。
3、影响管材成型质量的因素
人、机、料、法、环、测六要素都会对弯曲成型质量造成不同程度的影响:
人:模具的调试、设备状态的掌握、装夹位置的控制等等均由人来平衡, 他是产品成型的直接参与者;
机:我国的弯管机制造业迅速发展, 但仍与国外设备有明显的差距, 比如私服系统的稳定性、精确性, 转臂速度与辅推速度的匹配性等等, 这些设备关键性能是产品成型的关键;
料:在诸多弯管问题的研究中, 毛坯料的性能总是至关重要, 至今尚无有效的办法计算弯管补偿数据, 只能根据试弯来修订;
法:在弯曲工艺中, 我们通常用T/D径厚比及R/D相对弯曲半径来初步评估弯管性能, 选择合适的夹紧长度及弯曲半径, 对弯曲回弹及成型质量也很关键;
测:弯曲管件多为空间三维结构, 常规量具检测难度大, 三坐标测量, 则会因基准问题产生较大差异。现场作业多选用专用检具检测。
4、常见弯曲成型缺陷的排除方法
4.1 弯曲部位起皱 (图一) :原材料过硬或者芯棒位置不合理;
4.2 起弯部位起皱 (图二) :一般为防皱模太靠前或防皱模前端太厚;
4.3 后段起皱 (图三) :一般为助推夹紧力不够或防皱模磨损过短;
4.4 断裂:一般和原材料成份或硬度有关, 芯棒太长或润滑效果也会造成管子的断裂;
4.5溜车:也叫打滑, 影响因素较多, 一般是由于弯曲时拉力和后推力无法满足弯曲要求而造成, 多考虑夹模、侧辅推的夹紧力度, 即夹紧长度或者夹紧公差。弯曲出现皱褶时, 也会产生溜车现象, 需对应排除。
5、结束语
我国弯管业起步相对较晚, 各项理论研究较为缓慢, 随着CAE技术发展的不断成熟, 分析与实践联系越来越紧密。生产中, 应根据不同的成型缺陷采取相应的控制措施, 同时不断的深化有限元分析在弯曲成型中的指导意义, 获得更好的弯曲管件。
摘要：管材弯曲过程中, 各项弯曲参数的控制对成型质量的影响十分重要, 本文基于数控弯管机的生产经验总结, 对较为普遍的几种弯曲缺陷进行分析及改进, 希望对进一步模拟及生产过程有一定的借鉴意义。
关键词：数控弯管机,弯曲参数,弯曲缺陷,成型质量
参考文献
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[2] 韩聪.管材数控弯曲中的起皱分析与控制.塑性工程学报.2009.4
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