精密弯管工艺.pdf

模具工业总精密弯管工艺太原市航空航天部太行仪表厂张 宁愚摘要介绍国内外精 密弯管技术的发展及在研制新产品中遇到制做精密弯管制 品的工艺论证和工艺参数选择,从而改善了精密弯管工艺,提 高了弯管制 品质黄。一概述现在国内外常用的弯管机型式多样,有纯机械式、液压式、气动式、中频感应加热式等管材弯曲成形是直接靠特制的模具来实现的。通常按模具特征,大致可 分为四类,如图所示,其中图为冲模强制成形法,图为滚轮弯曲法,图为顶压滚动法,图为缠绕式弯曲法。若按采 用 芯棒情况,又可分为两大类,即有芯棒弯曲法和无芯棒弯曲法。大多数新式弯管机是按缠绕式弯曲设计的。弯管件提出的各项指标,如圆 度、平 行度、直线度以及外观和金相组织等皆要求较高。经过论证,选用数控弯管机成形。问问。一一巨巨,、理,一门门二,曰尸,川川卜一一一一宁一一,叫叫叫面面节节瑞瑞下面就精密弯管工艺有关的若干同题,分别叙述如下。选择合理的芯棒形状精密弯管中为避免产生皱折或挤压划伤等疵病,多采用擂入芯棒进行弯制。国内外通常采用的芯棒有五种 头部球面形,头部圆筒形弹头形,偏头匙状 形式挠性串珠式。选用这些形状的原则主占中图进入九十年代,我国部分企业已开始采、用较先进 的数控弯管机,弯管质量和生产效率 皆有明显提高。我 厂的新产品质量流量计中有一个直径功、壁厚。的弯管件见图,材料为一。为使流体在管内流畅,力求阻力较小,所以对 该划卑州咧髯入入入入入队。洲洲洲洲从。、,为匕匕言言言言今今、伪伪伪洲洲洲洲洲、噢匕匕一一一一一落精篷一十图使用球面形圆筒形匙状形挠性串珠式炮弹头形不要芯棒 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/模 具工 业总要按弯曲半径、管材直径、管材壁厚而定,如图所示。此次我 厂弯管制品尺寸恰好落入图右上角区域,若不采甩芯棒也 可成形,但为 了提高弯管精度改善质量,同时又考虑到球面形芯棒加工较方便,最后决定选用球面式芯棒。,间隙值取,代入式得二侧心一飞二民。由计算可知从模具回转中心坐标轴线处将芯棒向前方伸出量值为。正确调节芯棒位置状态并计算尺寸目前国内许多厂家对芯棒头部伸出的位耸尺寸,全靠经验摸索。弯管实践表明,芯棒位置状态直接影响制品质量。我们根据间隙值大小、管材内经、壁厚尺寸、强制性润滑等因素,应用日本酒元浩先生提出的简易计算式,较方便地解决了芯棒位置调节间题。这里所指的值如 图所示。计算公式如下二训飞一乞于刁式中一一芯棒前端调节量一一管材外径一一管材内径一一管材壁厚一一芯棒外径一一间隙值单边,通常对有色金属取。,黑色金属取一一按管材内经取的圆孤半径,并非球面半径一一芯棒形状特征系数通常取举 问已知管外径小,壁 厚关于三维空间精密弯管的工艺准备详细地绘制管件制品的工艺图,借助于计算机将方便许多,它不仅可读出、犷、三向坐标的交点尺寸,还 可把 管件弯曲加工的送进量、扭转量、弯曲量皆可运算出来。计算出空间坐标中两向量夹角,为了满足装入机器后运行中获得合理扭转弯曲角度,就必须先求出弯曲处交点间距离,这可通过空间三坐标两点间的距离公 式求得,如下式尸 尸识丈石而下一不而下瓦介求得弯曲件各线段两点间距离后就可代入下式求得空何坐标中两个向量间的夹角,“。中二一一塑塑,士塑竺户 夕尹一斌召而八十。,吕,计算从弯曲处到另一弯曲处的直线段距离,这个直线段的距离就是空间坐标中两点间距离数值再减掉实际参与弯曲变形那个角度范围所 占有区段的差值。数学表达式如下,洲洲尹尹洲了一广尸尹尹口岁产户一丫一飞卜图芯棒位置计算分析图 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/模具工业。总心尹一中。甲。精确计算弯制管件所需管材的总长度,数学表达式如下总尸,。,一,二中中,。这里计算的总长是理论值并未包括弯制过程的延伸量声应予以注意。与回弹与延伸盆对弯曲管件精度的影响由于材质的差异,回弹值和延伸量表现皆不一致,国外对不 同管经、不 同材质、不同弯曲角度管件的多次试验证实其规律如图所示。沪沪沪沪沪沪沪尸声,回回回回性性声州口沪尹尹户护沪口口尹产沪沪沪沪才才才才悦悦悦悦悦洲洲洲“谊谊申式中二一回弹修正值一一管材外径一一弯曲半径才一一管材壁厚中一一弯曲角度一一常数取又采用芯棒弯曲应取左值的。对于延伸量修正值也可用简 便 公式估算,如。中士。,天式中一一延伸量修正值一一管弯曲半径一一管材外径一一管材壁厚一一管材的椭圆度即长轴与短轴之差值中一一弯曲角度一一常数无缝钢替取黝黝黝黝,才尹尹沪一一产产产产奎奎奎奎奎,卜 一尸户口口口口,扮扮产一、”口口口口口口口口之之之之之之之之图石回弹值与延伸量与管子弯角关系一小尺寸管件一大尺寸管件从图可知其基本规律遵循小直径、薄壁、硬质材料管件回弹值大、延伸量小。相反,大直径管件与厚壁管件,当材质较软时,回弹略小,延伸量偏大。除了看图,还可应用简便公式估算,。二,专关于采取强制润滑与奇制过程中的防护措施实践证明精密弯管工艺的成败与润滑条件十分密切,这也正是我们提出强制润滑的出发点。对于精密弯管制品尤其应当注意,所以对图所示零件在弯管工序前追加一道类似不锈钢冲压拉伸前的喷涂保护膜工序,用一丙烯酸清漆喷涂,经千操后即 可形成保护膜,但应注意的是必须在喷涂干燥后立即抓紧时间弯曲,如果超过小时后,其保护膜将硬化失效。此外,奢遇到弯制有缝俐管时,通常的对策是把有焊缝的一边安置在弯曲内侧,一威产中表明、机器运转过程中焊缝线位置丝毫不扭变幌动是难以保证的,这种情况如果事先喷涂层保护膜则会明显改善。设备的选用弯曲速度的选用弯曲速度与弯曲制品的直径成反比,例 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/砂模真工业杖。启总蛇如弯制功、壁厚枷。的管件,弯曲速度取,而弯制似腼达、壁厚的管件,可取弯业速度妙叮。实 践表明它随着管材屈服极限、润滑条件、温度条件变化,可在上限值和下恨值内适当调整。通常的管件制品选用一。弯曲机工作高度不超过。了。液压系统压力的选用除了纯机械式弯曲机外,现在常用的新弯管机,多数采用液压装置,如果自制一台液压动力弯管机,可选定液压系统压力在,能满足中肠小直径管子的弯制。吕模具设计制造中主要数据的选用现代弯管机所装模具基本结构形式如图所示,为了可靠地夹紧而又不夹伤管材如图所示,设计夹紧模块和固定块两个构件时应分别从中心线处向后缩,而弯曲模槽轮的设计其圆孤凹槽周沿则应伸出一个值,其目的在于巧妙地控制和改善弯曲过程中管材截面的畸变如椭圆度的加剧恶化。这个通值伸出量在日本有一个简便计算方法,即十,也就是取管材壁厚的平方根值了于央释套回转速度选定对于需要三维空间回转的弯曲件,要通过夹紧套回转动作实现,其速度基本遵循前面所渗原则,。但景内外厂家在设计夹紧套回转速度时,一般都取上限偏例如弯制直径、壁厚的管件,可提 高 到州娜扣沙一而弯越直径冲”贝、壁厚“的管件可提高到。、,了冷橄大变称舞碑的拟定,螺旋状弯管件属一种特例。除螺旋状弯制工艺专作处理州通常工厂里选用和自制弯管机都按照犷作为最大弯曲角度进 行设计,周为此数据能满足众多用户需求。,一气了卜停堵转动力矩的选择,康耘澎断管渊由于工艺上的盖熹墩拱海力翅电机,港式弯管杯靠机械装置实现停堵,、但停堵力案值多大是人价为今的何题,通常时小真径管件 取一,对小一杯妙砰的管件弯妞取多、,对更大尺寸管径的弯曲件取邓贝。、贾贾二二孟监咨二二韶品留留,目启日口口门门门门丫丫丫丫丫、目目目目目,甲甲图现代弯曲机上模具的基本结构示意图压力式模块夹紧棋块固定块弯曲模槽轮芯棒增压式辅助块管材分刁诀万刁并二神声决户比一勿衬棍峥一弯曲模措轮一夹紧搏块了弯曲机工作高度设计一几一一般均取高度。大尺寸管件弯曲机工作高度可到招功川,特大型管件的一当然随着材质的不同,如不锈俐、铜管等父各有差熟一茹图所示由图可知,有色金属管材值偏小,钢管的值偏大。此外,对新式弯管机,模具设计人员首 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/楼其土业息夏叶叶汗哄甘界气气【亡二二亡二二二二二百气一一亡二二二巨二二内二二二 二二 二二二飞,口二二仁二二厂二二口 二二二二二二二】一勺勺一甲二二一几几兀了了一,二亡二二尸了了厂,吮二二仁二二工二二二二二 二二二广二二口叮叮才一一厂二二反二二厂二二二县县二二二二亡二二厂二二导】二二二二二了了仁二二 亡二二二 艺二二厂牙牙门创尸尸二二二二二厂丁丁夕夕二二二尸,仁二二 二二甲甲】二 二二兰二 之二二奋尸尸仁二二仁二二 二 二二 二二二二 二二】二二二扭】二二二 不一致,这个中心高即为图所示的值,而值是模具的总高度。图弯曲棋槽轮周沿伸出量先应搞清这台机器给定的模具中心高度是多少因为各种系列化机器给出模具中心高度增加校正工序并作稳定处理零作弯曲成形后用汽油清洗王净,然后放置在大平板上检查各部尺寸,应用辅助工具手工进行最终校正,直至达到图纸要求。校正后送热处理真空炉进行稳定性处理,然后用细砂喷,以改善表面质量,最终一道工序是进行无损探伤检查后入库。汽车覆盖件冲模模型制作曲靖市云南蓝箭汽车厂沈立树汽车覆盖件冲模模型的制造程序是主模型一,工艺模型,令凹模型样架一凸模型。各模型的作用是,凹模型一凹模仿形加工的依据和在研配压机上与凸模研配,凸模型凸模和压边圈仿形加工的依据。主模型是汽车车身形状和尺寸的依据,也是制造工艺装备冲模、焊接夹具、检验夹具和辅具的形状和尺寸的依据。它是根据车身的分块而分别做成,并与一定的基准面装在主骨架上,构成一个完整的车身形状,并按统一的基准点划出三轴坐标的坐标线。将主模型根据冲模设计增加工艺补充部分,调整主模型基面,满足冲压方向而成为工艺上用的主模型,简称工艺模型。它是翻制模垫咖徽一二万一,工艺摸如设计汽车镶盖件一般经过拉神 屯修边修边和冲孔,冲孔、翻边丈翻边和整形等工序完底工艺哗型的准备要适应冲模的制造顺序,首先制作拉伸模的模裂。在设计拉伸模的工艺模型时,要仔细研究整个零件的全部冲模和工序件,应考虑到拉伸模的工艺模型与其它冲模的工艺模型的改制关系,应尽量减少工艺模型的数量,采用最简单的改制方法。图为某汽车的仪表板中间板,图为中间板的工艺分析图,共用六套冲模完成,分五个冲压方向。工序 冲压方向与主模型基面坐标方向顺时针旋转。,轴心坐标为二一、,见图。工序、冲压方向与主模型一致,见图,只要一个模型。工序顺时针旋转“,见图。工序模具图中不要求用形面定位,不需做工艺模型。所以只要做三个工艺模型,以图为基础,将基座做成可拆卸的,更换不同的基座就变化为图图。考虑仿形加工时,、仿形头不脱离形面边缘,形面外围尺一寸 单边应比模具形面外围大。工艺模型的制作,一模型在使用中分凸模型和一凹模型,般主模型做成凸形面,用工艺模型翻制成玛棋型称样架后,工艺模型的使命已完成,1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/