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内高压成形拉弯设计指南详解
2019-10-10
摘要:一些重要的拉弯产品设计指南包括以下内容:夹紧长度、弯管间距、多重弯曲半径、需要芯轴、膨胀效应、弯曲减薄效应、弯曲间隙等,本文兴迪源机械带来内高压成形拉弯设计指南详解。

  一些重要的拉弯产品设计指南包括以下内容:夹紧长度、弯管间距、多重弯曲半径、需要芯轴、膨胀效应、弯曲减薄效应、弯曲间隙等,本文兴迪源机械带来内高压成形拉弯设计指南详解。

  一、内高压成形拉弯设计指南:

  一些重要的拉弯产品设计指南包括以下内容:

  1)夹紧长度;

  2)弯管间距;

  3)多重弯曲半径;

  4)需要芯轴;

  5)膨胀效应、弯曲减薄效应;

  6)弯曲间隙。

  二、拉弯设计指南详解:

  1)夹紧长度:

  在弯曲过程中,夹紧管的一个端口,然后将其拉过弯管。此夹紧动作必须产生足够的力,使此动作到位,而不会使管在夹具中滑动或标记管表面。如图10-3A所示,最小推荐夹具长度应为管的OD的两倍。

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  此规则也适用于管上的所有后续弯板,如果使用较短的夹具长度,则夹紧模具和弯曲模具夹紧面将需要锯齿、滚花或研磨涂层来增加夹紧力。这些表面通常在生产过程中需要定期维护,也可能是管道表面上不可接受标记的来源。

  2)弯板之间的距离:

  夹紧长度要求等于管外径的两倍,这也意味着弯管之间的直线距离也必须至少为外径的两倍,如果弯板之间的距离小于该值,则需要异形夹模和弯板模。

  轮廓模具堆叠在第一套工具之上,这就要求弯曲机设计成另一个运动轴线。将管子向上转移到第二个刀具组中进行弯曲,然后再转移回底部刀具组。

  3)多弯曲半径:

  有多个弯曲的部件应该是可能的,然后将需要一个多层叠的弯曲机,为所有弯曲设计相同的弯曲半径。如果不可能,则需要一台多层弯曲机。

  4)弯曲半径:

  最小中心线弯曲半径应至少为管外径的两倍,二维弯曲半径通常在弯曲的外侧和内侧分别产生20%的材料减薄和20%的材料增厚。对于延伸率降低的高强度合金,弯曲半径必须相应增加。

  对于已知的材料延伸率,使用方程式5-4计算可形成的最小弯曲半径,如果材料在弯曲操作中被推至其伸长极限,液压成形操作可能不可能,或者可能需要额外润滑或中间清理过程。

  5)需要芯轴:

  对于一定的管径和壁厚比,不需要芯轴和刮片模,没有芯轴,管段变成椭圆形,截面周长有相当大的变化。

  对于液压成形应用,如果具有椭圆形截面的管可以安装在液压成形模具内,则可以使用无芯轴弯曲的管。为了在弯曲操作期间不需要芯轴和刮片模具,部件几何的弯曲系数(bf)必须小于约20。

  这是一个非常普遍的准则,但是,具体的弯曲几何形状应与弯曲机供应商讨论,并应使用计算机模拟和原型工具证明。

  刮片模和芯轴通常容易过度磨损,必须定期更换,刮片模、芯轴和管之间的接口需要适当的润滑,以增加刀具寿命,并在管的内外表面上产生可接受的表面光洁度。

  很多时候,液压成形过程中弯曲区域的材料失效与刮片模具或芯轴造成的表面损伤有关。不用芯轴和刮片模具弯曲的优点是显著减少了资本支出和低维护的生产工艺。

  6)膨胀效应:

  即使在管内用芯轴弯曲时,弯曲区域的截面周长也可以减少6%(Liu 2001)。减少量由指定的弯曲工具芯轴直径控制。对于从部件端部开始弯曲的弯管,必须在这些区域实现液压成形截面。对于图10-3所示的几何结构,3和4点弯曲区域内的液压成形截面的线长度应与管的周长相同或小于1%。

  根据材料的成形性能和弯曲过程中材料的加工硬化,如果截面周长没有减小,则需要优质润滑剂来促进整体截面膨胀。

  7)弯曲细化效果:

  当开发毛坯的弯曲几何图形时,将弯曲定位到液压成形形状的外表面,这将减少液压成形过程中弯曲外部的附加减薄量。

  由于弯曲,弯曲外部的材料已经明显变薄,对于具有多个弯板的组件,弯板毛坯几何图形通常需要在原型阶段进行多次迭代开发。

  8)弯曲间隙:

  如图10-3(a至h)所示,被弯曲的管子在弯曲循环期间被操作时覆盖了一个大的外壳,确保折弯机周围有足够的间隙是很重要的。

  一些弯曲几何形状可能需要特殊的弯曲机设计或局部修改才能成功弯曲,弯曲要求应在程序的早期阶段与设备制造商讨论,以确保在可接受的周期内经济地实现所需弯曲。

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