第5讲-第3章零件的加工工艺⑥成形-3.3.2管子与型材的弯曲概要.ppt

3.3.2　管材和型材的弯曲 内容提要： 　1.管子冷弯的特点、方式、条件； 　2.确定管子冷弯最小弯曲半径的因素； 　3.管子弯曲时的主要变形形式及防止和消除变形 的主要措施； 　4.型材弯曲时的主要变形形式，如何确定其最小 弯曲半径； 　5.型材的弯曲方法及特点。 3.3.2　管材和型材的弯曲 ㈠ 管材的弯曲 　⑴ 管子的冷弯 　① 冷弯的特点 　具有加工过程简单，操作方便，表面光洁，变形 小等优点，所以是一种普遍使用的方法。但冷弯时 材料变形抗力大，塑性较差，往往受到弯曲半径及 设备能力的限制，故这种方法多用于小直径管子的 弯曲。 3.3.2　管材和型材的弯曲 　② 管子的冷弯方式 　分为手动弯管和机动弯管两种。其冷弯方式有： 挤弯、弯管机弯管、滚弯和压弯。 　③ 冷弯的条件 　Ａ.薄壁管：壁厚与管子中径之比＜0.06时； 　Ｂ.管子弯曲半径：一般不小于管子外径的三 倍； 　Ｃ.管径＜φ108mm时，多采用冷弯。 3.3.2　管材和型材的弯曲 　④ 确定管子最小弯曲半径的因素 　Ａ.管子的变形抗力（材质）； 　Ｂ.壁厚的大小与管径的粗细； 　Ｃ.弯管机的功率大小和结构形式； 　Ｄ.管子的弯曲形状（变形角度，冷弯时考虑回 弹量问题，要过弯３°～５°） 3.3.2　管材和型材的弯曲 　⑤ 管子弯曲时的主要变形形式 　Ａ.外侧管壁因受拉应力而变薄； 　Ｂ.管子截面形状发生失圆现象； 　Ｃ.管壁内侧因压应力作用而失稳起皱； 　Ｄ.管子因弯曲半径过小而卷裂。 3.3.2　管材和型材的弯曲 　⑥ 防止和消除管子弯曲变形的措施 　Ａ.拉拔式冷弯时，施加顶镦力━━防止减薄破 裂。 　Ｂ.拉拔式弯管时，采用芯棒法； 　　　拉拔式弯管时，采用内侧防皱板； 　　　热　弯　时　，采用填充芯料 　　　主要为了防止内壁起皱。 　Ｃ.配置槽形胎模和压紧滚轮━━防止失圆。 3.3.2　管材和型材的弯曲 　⑦ 有芯冷弯的特点 　★芯棒形式及使用特点 　Ａ.圆头式：制造方便， 但防扁效果较差；是目 前最为常用的芯棒形式。 　Ｂ.尖头式：芯头可向前伸进，以减小与管壁的 间隙。防扁效果较好， 且具有一定的防皱作用。 3.3.2　管材和型材的弯曲 　Ｃ.勺式：与外壁支 承面更大，防扁效果好， 具有一定的防皱作用。 　Ｄ.单向关节式：可深入管子的内部，与管子一 起弯曲，防扁效果更好。 弯后借油缸抽出芯棒， 可对管子进行矫圆。只 可在一个方向上弯曲。 3.3.2　管材和型材的弯曲 　Ｅ.万向关节式：效果同上，无方向性。 　Ｆ.软轴式：同上。 3.3.2　管材和型材的弯曲 　★芯棒尺寸的确定 　Ａ.芯棒直径d: 　　d＝Dn－(S1 ＋2S2 ) 式中 　　S1──管子直径的下 　　　　　偏差值＝0.01Dw (mm) 　　S2──管子壁厚的上偏差值＝0.1S Dn、Dw──管子的内径和外径。 3.3.2　管材和型材的弯曲 　Ｂ.芯棒的长度L: 　　　　 L＝(3～5)d 当芯棒直径较大时，系数取小值，反之取大值。 　Ｃ.芯棒伸入弯管区的距离e: 式中 R──为弯曲半径该图为芯棒的位置和尺寸; 　 Z──为管子内壁与芯棒间的间隙。 3.3.2　管材和型材的弯曲 　⑵ 管子的热弯 　热弯时的温度：碳钢、低合金钢：800～1000℃； 不锈钢：1000～1150℃。 　管子的热弯方法分为： 　① 有填充物热弯 ★填充物：砂子。 　★目的：防止管子弯曲时变形或折皱。 　★主要用于薄壁管或弯曲半径较小的管子。 3.3.2　管材和型材的弯曲 　★注意事项： 　A.加热要均匀，包括砂子的加热； 　B.弯曲用力要均匀，防止管子起皱或断裂； 　C.终弯温度不低于800℃。 3.3.2　管材和型材的弯曲 　② 无填充物热弯 一般在专用弯管机上进行。 ③管子的热弯加热方式 　A.火焰加热（图3-66） 　B.中频感应加热（图3-64、图3-65） 3.3.2　管材和型材的弯曲 图3-64　感应加热式弯管机 1－纵向进给机构　2－夹紧滑座　3、5－管子支撑装置 　4－感应变压器　6－弯曲辊移动机构 3.3.2　管材和型材的弯曲 ㈡ 型钢的弯曲 　型材包括：角钢、槽钢、工字钢、T型钢、圆钢和 扁钢等。 　⑴ 型材弯曲时的变形 　除圆钢和扁钢外，其他型材在弯曲时，由于中性 线与力的作用线不在同一平面上，型材除受弯曲力 矩外，还受到扭曲的作用。因此，型材的断面会发 生畸变。型材弯曲时，中性层以外的材料由于受拉 而产生翘曲变形；中性层以内的材料由于受压而产 生折皱变形。 3.3.2　管材和型材的弯曲 　⑵ 最小弯曲半径Rmin 　最小弯曲半径就是使型材最外侧材