彎管模具標準化手冊

1、 彎管模具設(shè)計標準 第一冊 前 言隨著公司的不斷發(fā)展，之前的模具設(shè)計思路和方式需要進行整改，糾正模具設(shè)計師的隨意行為，為此我們需要建立一套適合我司的模具標準化指導(dǎo)文件，其主要好處是減輕設(shè)計的工作量，有利于提高設(shè)計質(zhì)量并縮短模具開發(fā)周期；減少模具各零部件的規(guī)格，提高互換性，便于設(shè)計與制造、從而降低成本；規(guī)范模具設(shè)計師的隨意性，有統(tǒng)一性、規(guī)范性。針對我司的產(chǎn)品種類和特征，本標準第一冊彎管模 由于時間和水平原因，本標準難免存在一些問題，歡迎大家及時指正。 編 者 二0一五年七月 彎管模具設(shè)計標準 彎管模具 目錄1 彎管模 序 號目 錄頁次1121314151 前言 彎管原理介紹 1.彎管彎曲原理分析

2、2.常見的彎管缺陷 模具結(jié)構(gòu)圖 模具零件圖 1 輪模圖 2 夾模圖 3 導(dǎo)模圖 4 防皺模圖 5 芯棒圖 總結(jié) 4 4 5 6 7 9 11 13 14 15 前 言 金屬管材的彎管在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛，主要用于汽車、機械、環(huán)保、化工等行業(yè)。我公司從事汽車零部件的制造行業(yè)多年，主要研究發(fā)動機上的進回油管、高壓油管、進出水管、波紋管的彎管成型。主要材質(zhì)為不銹鋼304焊管及無縫管。 彎管原理介紹 （一） 彎管彎曲成型原理分析 管材在外力矩作用下彎曲時，彎曲變形區(qū)的外側(cè)材料受到切向拉伸而伸長、內(nèi)側(cè)材料受到切向壓縮而縮短。由于切向應(yīng)力和應(yīng)變沿管材斷面的分布是連續(xù)的，故當(dāng)彎曲過程結(jié)束，由拉伸區(qū)過

3、渡到壓縮區(qū)，在其交界處一定存在著一層纖維，該層纖維的應(yīng)變=0。此纖維層稱為應(yīng)變中性層，它在斷面中的位置可用曲率半徑R表示。管坯在彈性彎曲階段，應(yīng)力沿斷面呈線性分布，應(yīng)力與應(yīng)變間的關(guān)系遵守虎克定律，故應(yīng)力中性層和應(yīng)變中性層互相重合并通過端面形心。隨著彎曲過程的進行，當(dāng)變形程度超過材料的屈服極限后，變形性質(zhì)由彈性變?yōu)樗苄裕试趶澢^程中應(yīng)力中性層和應(yīng)變中性層不僅不相互重合，也不通過斷面形心，而是隨曲率的增大逐漸向曲率中心方向移動，并且應(yīng)力中性層的移動量大于應(yīng)變中性層的移動量。由金屬塑性成形原理可知，任一變形過程，其變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)都與變形條件有關(guān)。由金屬塑性成形原理可知，任一變形過程，其變形區(qū)

4、的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)都與變形條件有關(guān) （二）常見彎管的缺陷由于管材是空心薄壁結(jié)構(gòu)的斷面形狀，彎曲時易引起以下幾種缺陷：1管材彎曲外側(cè)易過度變薄，甚至導(dǎo)致開裂；2管材彎曲內(nèi)側(cè)易發(fā)生失穩(wěn)起皺；3管材截面易產(chǎn)生畸變（近似橢圓形）。 （三）常用的解決方法及措施 1對于圓弧外側(cè)變扁嚴重的管件，必須使用芯棒和防皺板，用芯棒支撐管件。2小半徑彎管時圓弧外側(cè)減薄是彎曲工藝的特性決定的，是不可避免的，但應(yīng)采取措施克服減薄量過大的情況，常見的有效方法是使用側(cè)面帶有助推裝置和尾部帶有頂推裝置的彎管機。工作時助推或頂推機構(gòu)推動管子向前，抵消管子彎制時的部分阻力，改善管子剖面上的應(yīng)力分布狀態(tài)，使中性層外移，從而達到減少圓弧外

5、側(cè)減薄量的目的。助推和頂推速度根據(jù)彎管實際情況確定，使其和彎管速度相匹配。3對于圓弧內(nèi)側(cè)起皺，應(yīng)根據(jù)起皺位置采取對應(yīng)措施，是增加防皺板，使管子內(nèi)側(cè)和模具相貼合，內(nèi)部有芯棒支撐，外面有防皺板保護第 15 頁 共 16 頁 1-1 模具結(jié)構(gòu)圖 第1頁，6頁 主視圖 模具結(jié)構(gòu)圖一套完整的彎管模具結(jié)構(gòu)包括輪模、夾模、導(dǎo)模、芯棒防皺板組成。動作原理：芯棒進芯，夾模夾緊管材隨輪模一起轉(zhuǎn)動，導(dǎo)模 壓緊管材隨著管材的彎曲而跟隨，而防皺板固定不動，當(dāng)彎管角度達到設(shè)定角度后，芯棒退出，夾模導(dǎo)模松開，復(fù)位完成整個動作。 1-1 輪模圖 第2頁 平面圖 輪模標準化輪模是整個彎管模具設(shè)計的核心，設(shè)計時一般從輪模設(shè)計開始

6、，在設(shè)計前，必須確定產(chǎn)品管材外徑、壁厚T、彎曲半徑R。上圖為底座的尺寸，所有尺寸按上圖設(shè)計，其它尺寸根據(jù)產(chǎn)品圖紙外徑、壁厚T、彎曲半徑R三要素設(shè)計 備注：復(fù)雜的零件，模具層數(shù)，模具形狀會有所區(qū)別。 1-1 夾模圖 第3頁 平面圖 夾模標準化夾模設(shè)計的主要尺寸為長度尺寸，它主要取決于產(chǎn)品兩個彎曲之間的直線長度，夾模長的尺寸過小，不能夾緊管材，彎管時容易打滑，彎曲容易變形，不滿足產(chǎn)品要求，尺寸過長，容易將前一個彎壓扁，因此應(yīng)選擇合適的長度，按產(chǎn)品最短直線段設(shè)計夾模V形槽尺寸按圖紙設(shè)計統(tǒng)一：其它尺寸R槽，按零件圖紙設(shè)計，部分讓位槽，根據(jù)實際零件進行設(shè)計 1-1 導(dǎo)模圖 第4頁 平面圖 導(dǎo)模標準化在彎

7、管過程中，導(dǎo)模主要是壓緊管子，并輔助推動管子彎管，導(dǎo)模的長度是按管子展開的弧長和實際制作時計算出來的。導(dǎo)模過長，就對管子最后一截要求較長，導(dǎo)模太短，管子會無法完成型。導(dǎo)模V形槽尺寸按上圖設(shè)計統(tǒng)一，其它尺寸根據(jù)產(chǎn)品零件圖紙設(shè)計 1-1 防皺板圖 第5頁 平面圖 防皺板標準化防皺板主要用在薄壁（T1MM）,管徑（10MM）的管材上，主要防止管子彎曲處起皺。防皺板一方面起著對管子支撐作用，另一方面圍繞輪模相對滑動。因此，防皺板需根據(jù)輪模半徑設(shè)計防皺板尺寸按圖紙設(shè)計統(tǒng)一：其它尺寸按圖紙零件設(shè)計 1-1 芯棒圖 第6頁 平面圖 芯棒標準化1、芯棒尺寸按圖紙設(shè)計統(tǒng)一：除以下尺寸外 A：根據(jù)原材料內(nèi)徑設(shè)計，一般比內(nèi)徑偏小0.50.8 B