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    管材彎曲成形方法及分類
    添加時間:2019-05-24 12:01:05

      實現管材彎曲的方法有多種,最常用的是管材無芯彎曲,在此基礎上,還有填充彎曲、加熱彎曲、數控彎曲等各種特殊彎曲方式。 每種不同的彎曲方法都有獨特的工藝和條件,同時也有解決某一彎曲質量問題的功效。

      管材常規無芯彎曲

      常規無芯彎曲指生產中常用的管材無填充室溫彎曲法,主要彎曲模具及原理如下圖所示,它包括拉彎、壓彎、繞彎、推彎、滾彎等彎曲工藝。

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      1.拉伸彎曲

      在純彎矩彎曲的基礎上,附加一個軸向拉力后實現管材彎曲成形,通??煞譃槔瓘?、回轉牽引彎曲等。

      所有拉彎成形具有一個共同的特點,由于附加拉應力而抵消一部分純彎曲時的內凹側切向壓應力,因而可抑制彎管壁厚和起皺,但不可避免的會增大彎曲外凸側壁厚變薄甚至拉裂的可能性。

      (1) 拉彎

      下圖為一種常用拉彎成形的簡化工作原理。管材拉彎時,使管坯通過三個水平支撐輥并用夾頭固定在與轉輪聯結成一體的轉臂上,轉臂轉動時帶動管坯產生彎曲變形。

      拉彎成形時,調節支撐輥和夾頭與轉輪軸心的距離,可以改變彎管的曲率半徑。如果在管坯進入彎曲區前安裝加熱裝置,例如中頻感應電流對管坯進行預熱,可提高其塑性變形能力,實現加熱拉彎成型。

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      (2) 回轉牽引彎曲

      如下圖所示,回轉牽引彎曲,每個彎模工作零件都具有與管材外形相匹配的凹槽,橫截面曲線長度略小于管坯半圓,彎曲時用于夾緊或壓靠管坯,更換回轉彎??梢愿淖儚澢霃?。

      管坯被牽引模和壓緊塊壓靠在可繞軸心轉動的回轉彎模上,牽引模在與回轉彎模軸心具有固定半徑的圓弧軌道上轉動,帶動管坯在徑向壓力和壓緊塊切向摩擦力作用下與回轉彎模一起旋轉實現彎曲成形。

      由于增大了彎曲外凸側管坯切向拉伸變形而具有拉彎性質。

      目前生產中絕大部分彎管設備和數控彎管機,工作原理類似于回轉牽引彎曲。

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      CNC數控彎管機回轉牽引彎曲

      2.壓縮彎曲

      壓縮彎曲與拉伸彎曲對應,是附加或派生軸向推力與彎矩共同作用實現的管材彎曲成形。

      附加軸向的推力可減輕或抵消彎曲外凸側切向拉力的作用,因而可抑制彎管壁厚變薄或拉裂,但同時因增大彎曲內凹側切向壓縮應力,而增大管壁甚至起皺。

      管材壓縮彎曲主要分為:壓彎、回轉壓縮彎曲和軸力彎曲等。

      (1) 壓彎

      如下圖所示,管材壓彎與板材V形彎曲相似,可用來彎曲成形帶有直管段的中、小直徑彎管制件。彎模和支撐輥帶有與管徑相同且略小于半圓的工作凹槽,與推桿固結且具有一定彎曲半徑的彎模將管坯推出,在兩側支撐滾輪之間滾動二彎曲成形。更換彎??梢愿淖児懿膹澢霃?,二彎曲內角的大小由彎模推出行程所決定。

      管材壓彎生產效率高,模具調整簡單。缺點是壓彎時所加彎曲力集中在兩支撐輥之間,管坯與彎模初始接觸處容易行程截面畸變,影響彎曲質量。

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      (2) 回轉壓縮彎曲

      回轉壓縮彎曲與回轉牽引彎曲在形式上也有些相似,但管材的彎曲變形機理不同。

      如下圖所示,彎曲時,滑動壓?;蜉佔右贿呄蚬芘魇┘訌较驂毫?,一邊繞固定彎模的軸心轉動,在切向摩擦作用下迫使直管坯逐漸貼向固定彎模凹槽型面而彎曲成形。

      與管材回轉牽引彎曲不同的是,彎曲變形區產生在滑動壓模與固定彎模之間,外凸側管坯表面始終受到徑向壓力和切向摩擦力的共同作用,這在某種程度上克相對減輕彎曲外凸側管坯切向拉變形量。

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      (3) 軸力推彎

      如下圖所示,型模由彎曲平面對中的兩半模組成。管坯在壓模軸向推力作用下通過導套后壓入型腔被強制彎曲成型,管坯在型模內的彎曲變形過程復雜,除受彎曲力矩作用外,還受到軸向推力及與其運行方向相反的摩擦力。

      與普通彎曲不同,其管壁應變中性層可能向彎曲外側移動,使外側壁厚減薄大衛緩解。

      管材推彎一般要求相對壁厚大于0.06,才可避免彎頭的內側起皺或扭曲。為了減少摩擦力,常需對管坯或彎模型腔進行潤滑處理。對于薄壁彎頭,通常采用有芯推彎,避免失穩起皺。

      3.其他常用管材無芯彎曲方法

      除上述所示方法,還有繞彎、滾彎等。這些方法大多難以滿足嚴格的彎曲精度和彎曲質量,因此通常用于彎制形狀尺寸精度要求不高的管件。

      (1) 管材繞彎成形

      管材繞彎是典型的彎管工藝,通常分為手工繞彎和奇奇繞彎。

      如下圖所示,繞彎與回轉壓縮彎曲有些類似,但輥輪工作凹槽與管坯表面之間時滾動摩擦。

      彎曲時將管坯的一端夾在繞彎模夾頭中,側壓輪將其壓靠在彎模凹槽型面并繞彎模旋轉,夾頭帶著管坯一起轉動。

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      (2) 管材滾彎成形

      管材滾彎通常用于厚壁管彎曲,如下圖所示。

      將管坯置于三四個或多個輥輪之間,每個輥輪均帶有內徑略大于管外徑且斷面周長略小于管坯半圓的凹槽,各滾輪按不同方向自轉并移動位置,使管坯受到滾壓形成一定彎曲形狀。

      多輥滾彎可以提高管材彎曲精度,減輕彎曲橫截面畸變,提高管材均勻彎曲變相程度,有時可以用于薄壁管彎曲成形。

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      管材填充彎曲

      管材填充彎曲也稱有芯彎曲,是中、大直徑薄壁管常用的彎曲工藝方法。為了減輕或消除這類管材彎曲時橫截面扁化或管壁塌陷、起皺等缺陷,在待彎管坯內裝入各種芯棒或填充料作為支撐物進行彎曲成型的方法,都可以成為填充彎曲。

      1.芯軸彎曲

      芯軸彎曲是一種強力控制彎管橫截面形狀的彎曲工藝,它與普通無芯彎曲的不同在于彎管時在管坯內預先置入芯軸。

      實際生產中使用的芯軸或芯棒,分為剛性棒和固體柔性芯棒兩大類。

      其中剛性棒有:圓頭芯棒、勺形芯棒和牛角芯棒。

      柔性芯棒有:單節柔性芯棒和多節柔性芯棒。

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      2.固體顆粒填充推彎成形

      固體顆粒填充推彎成形,常用于彎制相對壁厚很小的薄壁彎管構件或彎頭,作為填料的顆粒也由傳統的石英砂逐漸改為樹脂顆?;蚪饘僦榱5?。

      推彎成形前,現在彎曲凹模中置入一定數量略小于管坯外景的大直徑滾珠,防止珠粒填料滑落,再將小直徑珠粒灌滿管坯。

      推彎成形時,壓力機滑塊帶動推彎沖頭擠壓管坯內珠粒填料。

      嚴格來說,任何固體顆粒都不能算作連續介質,在壓力作用下很難將其流動變形近似為體積不變。另外過硬的鋼球可能造成彎管內壁壓痕等缺陷。

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      3.液體填充彎曲

      以液體作為填料的管材填充彎曲方法。目前比較成熟的工藝有管材沖液壓彎和管材沖液補料推彎。

      雖然液體填充彎曲解決了固體顆粒填充彎曲的一些不足,但介質密封是一個工藝難點。

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      4.液體填料固化彎曲

      將可固化液體在液態時注入管坯內,兩端封閉后,使液態物質固化,作為整體填料進行填充彎曲??晒袒奶盍衔镔|有:水、松香、低熔點合金及各種樹脂。

      加熱彎曲

      加熱彎曲是傳統塑性加工方法,利用加熱使管坯軟化,增強塑性變形能力。當管材構件形狀負責不適合冷彎時,可考慮加熱彎曲。

      一般情況下,彎曲過程通常使加熱、彎曲和冷卻結合起來。

      常用的方法有:整體加熱填充彎曲、整體加熱浸水彎曲、局部中頻感應加熱彎曲、激光彎曲等方法。

      張家港中彎機械有限公司專業從事金屬管材機械加工生產,是張家港老牌的彎管機加工廠家,可批發可定制,廠家直銷,18796838612 朱總。

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