张书堂牛书豪陈炎坤李晓鹏雷勇
（河南奔马股份有限公司，河南长葛，461500）
Bend the process of wrinkling and fracturing analysis and control methods
Zhang Shu-tang Niu Shu-hao Chen Yan-kun Li Xiao-peng Lei yong
(Henan Benma Co.Ltd.,Changge 461500,China)
【摘要】以专用弯管机弯管为例，从模具设计、装夹状态、材料等方面，揭示形成管壁内侧起皱和外部拉裂的原因，然后针对问题，给出解决方法和保证措施。
【关键词】弯管机；起皱；拉裂；控制方法。
【Abstract】Pipe bender to bend for example, mold design, fixture, and materials, revealed a medial wall wrinkling and external reasons for the rupture, and then tackle the problem, the solution is given and guarantees.
【Key words】Pipe bender ; Wrinkling;Rip ;Control.极早期烟雾探测器
1前言
在汽车排气管等管件的制作过程中，由于弯曲半径和材质等问题，经常出现起皱或拉裂等质量问题。如何减少或者消除此类问题的出现，提高产品质量，降低报废率，显得尤为重要。 管子的弯曲和板料的弯曲一样，中性层外侧管壁受拉应力，管壁变薄；中性层内侧管壁受压应力，管壁增厚。当变形量过大时，外侧管壁会产生裂纹，内侧管壁会出现起皱。钢管的最小弯曲半径值见表1
弯管的方式大致有：手动弯管工具弯管；专用弯管机弯管；反变形法弯管；冷挤压弯管；模具压制弯头；芯棒热推挤弯管。本文侧重以专用弯管机弯管为例来分析起皱和拉裂问题。 2专用弯管机弯管过程
图 1 弯管机工作过程
1. 芯棒
2. 导板
3. 盘模
4. 压块
5. 管件防水袋
专用弯管机弯管一般为有芯弯管，工作过程为，盘模3固定在可以转动的机床心轴上，管件在弯曲之前，由压块4将管件夹紧在盘模上，管内装有芯棒1，当机床开动时，管料绕盘模逐渐弯曲成形。 3 控制要素分析和对应控制方法
3.1 弯曲半径
管件在弯曲过程中，弯曲半径越小越容易出现内侧起皱现象，甚至外侧管壁拉裂。在设计中要根据管件的壁厚、外径以及材料情况，根据表1来选择弯曲半径，根据经验，在使用普通圆柱形芯棒弯管时，在保证不起皱和拉裂的情况下，最小弯曲半径可适当比表1中小，要使用小弯曲半径时，可以适当增加管件壁厚，缩小管件外径，材料则应选择延展性好，外表光滑的管件。
3.2 芯棒形状和装夹位置
3.2.1
图 2 芯棒的工作位置
药盒>氧化锡
在有芯弯管中，芯棒的形状和工作位置对管子的弯曲质量有较大的影响。通常芯棒直径d 应比管子内径小0.5～1.5㎜，以便于伸入管内。芯棒伸入管内开始弯曲处的距离e （图 2），可按下经验公式计算
2222e c c D R −
+= 式中 e —芯棒伸入管内开始弯曲处的距离碟形螺母
R —截面中心层弯曲半径
2D —管子内径
c —管子内径与芯棒之间的间隙，（c 一般取0.5～1.5㎜）
3.2.2 芯棒的形状选择
芯棒形状有多种，大致分为：普通圆柱形芯棒、勺形芯棒、链节式芯棒、软轴式芯棒，其中普通圆柱形芯棒以其结构简单、制造方便、弯曲后容易取出等优势使用较多。但由于芯棒与管壁接触面积少，故防止产生椭圆形状效果较差。
芯棒的长度为L 应为（图2）
L=（3～5）d ㎜
当芯棒的直径d 大时，系数取小值，反之取大值。
3.2.3 芯棒与管件内壁间隙控制
芯棒与管件内壁间隙过大，弯曲过程中，刚开始的一段弯曲角芯棒与管壁并未完全接触，会出现管件内侧起皱严重，出现死弯等现象。间隙过小，在装夹普通焊管时，由于管件内壁焊缝高低不规则，致使芯棒不易伸入管件。
通过笔者长时间对弯管工作的总结，确定了管子内壁与芯棒之间较为合适的间隙：
宽带接入服务器c=2D －d=0.5～1.5㎜.
3.3 导板的速度调节
在普通的弯管机弯管时，都会有导板（图1）夹紧管件后跟随管件一起运动，并且导板的速度是可以调节的，导板的运动速度对弯管质量有一定影响。
管件由压块夹紧在盘模上，管内装有芯棒1，当机床开动时，管料绕盘模逐渐弯曲成形，同时导板跟随盘模的速度同步向前运动。在此过程中，导板与管件间的静摩擦力作用在管件上，当导板速度大于盘模的速度时，就会给管件一个助推力，反之则会给管件一个阻止其运动的阻力。弯管试验表明，在同等条件下，当导板的移动速度明显大于盘模的线速度时，管子内壁就容易起皱，反之当导板的移动速度明显滞后时，管子外壁就明显变薄甚至拉裂。因此如何有效调节导板的助推速度与盘模相匹配，对于保证弯管质量具有重要作用。
从以上分析可知，弯管过程中导板的助推速度必须与弯曲速度同步，因此在弯管前或者换了不同弯曲半径的弯管模后，都必须对导板的速度进行必要的调节。
如图1，先预先设定弯曲速度α和弯曲半径R，计算出弯管模应转过的弧长，也就是在相同时间内导板应同步向前移动的距离l，弯管机空转，操作者慢慢旋转调速阀的手柄，观察导板的运动情况，待弯曲至设定角度运动停止后，再用尺子测量导板的实际位移，与理论计算值相比较两者是否相同，若不同，可再次空转调节，直到实际测量值与理论计算值相同。事实上，由于负载的关系正式弯管时导板的移动速度往往比空转时会慢一些，因此调节导板的助推速度时，可使实际值略大于理论数值。
3结语
弯管过程中，管件是否起皱、拉裂、椭圆是评价弯管质量的重要指标。可以通过选择合理的弯曲半径
、合适的芯棒形状，控制芯棒与管件内壁间隙，调节芯棒插入位置和导板的运动速度，可减少上述质量缺陷的发生。
［参考文献］
［1］王孝培.冲压手册［M］.北京：机械工业出版社，2005.
［2］潘顺满.助推与弯管模速度匹配的调节方法［J］.机械工程师，2008（5）：35－36
作者简介：
张书堂，男，(1982.01)，河南奔马股份有限公司，河南沈丘，助理工程师，本科学历，专用汽车设计。
牛书豪，男，(1980.08)，河南奔马股份有限公司，河南舞钢，助理工程师，本科学历，专用汽车设计。
陈炎坤，男，（1983.03），河南奔马股份有限公司，河南罗山县，助理工程师，本科学历，专用汽车设计。
李晓鹏，男，(1982.12)，河南奔马股份有限公司，河南登封，助理工程师，本科学历，专用汽车设计。
雷勇，男，(1980.08)，河南奔马股份有限公司，河南息县，助理工程师，本科学历，专用汽车设计。
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