弯管常见的缺陷及其解决措施.docx

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弯管常见的缺陷及其解决措施

弯管常见的缺陷及其解决措施

从工艺分析可知，常见的弯管缺陷主要有以下几种形式:

圆弧处变扁严重（椭圆形）、圆弧外侧管壁减薄量过大、圆弧外侧弯裂、圆弧内侧起皱及弯曲回弹等。

随着弯管半径的不同，前四种缺陷产生的方式及部位有所不同，而且不一定同时发生，而弯曲工件的弹性回弹却是不可避免的。

弯管缺陷的存在对弯制管件的质量会产生很大的负面影响。

管壁厚度变薄，必然降低管件承受内压的能力，影响其使用性能;弯曲管材断面形状的畸变，一方面可能引起横断面积减小，从而增大流体流动的阻力，另一方面也影响管件在结构中的功能效果;管材内壁起皱不但会削弱管子强度，而且容易造成流动介质速度不均，产生涡流和弯曲部位积聚污垢，影响弯制管件的正常使用;回弹现象必然使管材的弯曲角度大于预定角度，从而降低弯曲工艺精度。

因此，应在弯制之前采取对应措施防止上述缺陷的产生，以获得理想的管件，保证产品的各项性能指标和外观质量。

在通常情况下，对于前面提到的几种常见缺陷，可以有针对性地采取下列措施:

（1）对于圆弧外侧变扁严重的管件，在进行无芯弯管时可将压紧模设计成有反变形槽的结构形式:

在进行有芯弯管时，应选择合适的芯棒（必要时可采用由多节段芯棒组装而成的柔性芯棒），正确安装之，并在安装模具时保证各部件的管槽轴线在同一水平面上。

（2）小半径弯管时圆弧外侧减薄是弯曲的工艺特点决定的，是不可避免的。

为了避免减薄量过大，常用的有效方法是使用侧面带有助推装置或尾部带有顶推装置的弯管机，通过助推或顶推来抵消管子弯制时的部分阻力，改善管子横剖面上的应力分布状态，使中性层外移，从而达到减少管子外侧管壁减薄量的目的。

（3）对于管子圆弧外侧弯裂的情况，首先应保证管材具有良好的热处理状态，然后检查压紧模的压力是否过大，并调整使其压力适当，最后应保证芯棒与管壁之间有良好的润滑，以减少弯管阻力及管子内壁与芯棒的摩擦力。

（4）对于圆弧内侧起皱，应根据起皱位置采取对应措施。

若是前切点起皱，应向前调整芯棒位置，以达到弯管时对管子的合理支撑:

若是后切点起皱，应加装防皱块，使防皱块安装位置正确，并将压模力调整至适当;若圆弧内侧全是皱纹，则说明所使用的芯棒直径过小，使得芯棒与管壁之间的间隙过大，或者就是压模力过小，不能使管子在弯曲过程中很好地与弯管模及防皱块贴合。

因此，应更换芯棒，并调整压紧模使压模力适当。

（5）对于弯曲回弹现象，主要采用补偿法和校正法来加以控制。

补偿法是通过综合分析弯曲回弹的影响因素，根据弯曲时的各种条件和回弹趋势，预先估算回弹量的大小，在设计制造模具时，修正凸、凹模工作部分尺寸和几何形状，实现“过正”弯曲。

校正法是在模具结构上采取措施，使校正力集中在弯角处，改变应力状态，力图消除弹性变形，克服回弹。

如拉弯工艺，在弯曲的同时施加拉力，使整个断面都处于拉应力的作用下，卸载时弹性回复与变形方向一致，可明显减小回弹量。

弯管产品的英文对照表：

预制弯管  fabricatedpipebend

跨越弯管  cross-overbend

偏置弯管  offsetbend

90°弯管  quarterbend

环形弯管  cirelebend

单侧偏置90°弯管  singleoffsetquarterbend

圆度  roundness  S形弯管  “S”bend

单侧偏置U形膨胀弯管  singleoffset“U”bend

U形弯管  “U”bend

双偏置U膨胀弯管  doubleoffsetexpansion“U”bend

斜接弯管    mitrebend

三节斜接弯管   3-piecemitrebend

折皱弯管  corrugatedbend

薄壁管材的弯曲方法

2009-10-2416:

02

在薄壁管材的弯曲中,经常容易在内弯壁出现

起皱、弯裂、弯破等现象,影响制件质量和外观,

我们在生产实践中摸索出了一些解决的办法,效果

较好,现介绍如下。

管材弯曲时,若所弯圆弧半径较小一般采

用弯管机,其动轮和定轮的加工需取制件尺寸的一

半,误差应控制在一以内,且定轮中间需

加工出凸圆,其作用是为了抵消金属在内弯处的集

聚起皱及推动金属延伸,凸圆半径取轮槽深度的

一,凸圆顶部距离凹圆弧或轮槽底部为

结构形状如图、图所示。

若所弯管材圆弧过大或呈曲线形,可制作

简易弯形模在曲柄压力机上进行,制模时应适当考

虑回弹因素,但在弯曲时凸模会施加给制件较大的

冲压力,也容易造成起皱、弯裂、弯破现象,可采

用细铁丝将一块左右的聚氨醋橡胶固定在凸

模下,防止上述现象发生,其结构如图所示。

弯管工艺浅谈之一:

“弯管”在生产生活中的广泛运用

2010-03-0522:

17

随着现代化生产系统的不断发展，“弯管”不断出现在人们的生活当中：

1．各种护栏、扶手拐弯处地尖角慢慢被淘汰了，取而代之的是饱满的圆弧。

这样不仅提高了美观度，更重要的是安全性能大大提高了；

2．各种管道中，不可避免地要用到各种弯管，比如船舶管道、汽车油管、机车传输系统、航空航天中的各种管路。

而圆弧弯管相对于其它类型的弯管有许多优势，首先，各种物料在圆弧弯管处流动平稳，对管壁冲击力小且均匀；其次，圆弧弯管本身应力集中小，强大高，抗冲击力大；

3．随着现代钢制家具的兴起，办公椅、沙滩椅、行李车、购物车、童车、童床、电脑桌等等，几根金属管材构成几条明亮的线，实用，便利，安全，可靠；

4．空调制冷管就基本都是弯管了，小U型管，回型弯等等；

5．卫浴行业中的弯管现在是越来越多了，水龙头、毛巾架、S型附头。

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6．摩托车、汽车、电动车、自行车等交通工具上，车把手、保险杠、车架等；

7．健身器材，灯饰，建筑机械等等行业。

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“弯管”产品带给了我们美观、舒适、实用、便利、安全、可靠，提高了我们的生活水平。

那么，这么多的弯管产品，都是怎样生产出来的呢？

其生产工艺复杂吗？

其实，各种直径、各种角度的圆弧弯管大多是用各种手动或机械弯管机加工生产出来的，当然，哪种配件用在哪个行业，作用不同，对于弯管的要求及其侧重点也不尽相同，这里就牵涉到了“弯管机”和“弯管工艺”！

接下来，我们一起来分析：

什么样的产品用什么样的弯管机械来加工？

弯管工艺浅谈之二:

弯管机械的区分及正确选型

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。

管材弯曲成型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1所示，

其中图1a为冲模强制成形法，其代表就是用冲床来生产弯管件；其中图1b为滚轮弯曲法，常见于电动三辊卷弯机，其特点是只能卷制不同的弧形，目前运用最广泛地是不锈钢装饰行业；图1c为顶压滚动法，常见于电动平台式弯管机，目前液压弯管机械中的双弯机也是采用这种成型法；图1d为缠绕式弯曲法，目前市场上所有的单头液压弯管机及数控弯管机都是采用这种成型法，其特点就是产品变形度小，基本上可以避免管材表面的划伤，进行有芯弯曲时管材的椭圆度和减薄量都可以控制在最小的范围内。

若按采用芯棒情况，又可分为两在类，即有芯棒弯曲法和无芯棒弯曲法，液压弯管机和数控弯管机都是按缠绕式弯曲设计的，并都可以进行有芯弯曲和无芯弯曲。

进入二十一世纪，大部分企业都在想法设法用机械来代替越来越趋紧张的劳动力资源，再加上市场对于产品的要求也越来越严格，对于弯管类产品，产品的圆度，平行度，直线度以及外观和金相组织等皆要求越来越高，越来越多的企业都选择了缠绕式弯曲成型机械，即单头液压弯管机或数控弯管机械。

实际生产中，什么样的弯管机械才是最适合于自己的设备呢？

其实这个问题无需问别人，就问自己的生产量就行了，量小利薄的弯管件生产想来你也不会去选择上万的设备来生产吧！

反之，你就会仔细衡量是用效率高的生产设备还是用成本低但费劳力而且又担心不能按时按量生产的设备了。

由于缠绕式弯曲成型机械都是采用液压或者伺服电机来驱动，对于适合自己生产的弯管机型号的选择，这个就很简单了，因为每一款弯管机都有其最大的弯管能力，所以在购买弯管机之前，根据自己所需要弯管生产的最大管件的规格（如图2）来选择。

图2：

弯管件示意图

（D为管径，t为壁厚，R为弯曲半径，L为最小夹紧长度，DOB为弯曲角度）

目前弯管机型号的标示有两种方式：

其一，机器最大弯管件大小（比如最大弯管能力为Φ38×2.0其型号标示就是XX38XX），型号大致分为38、50、75、114；其二，按照机器的最大工艺扭矩来区分，型号大致分为25、42、63、76、89、114、127、168、219。

在实际造型过程中，应该要给机器留有余量，不能让机械满负荷生产，这其中之一的道理应该不说大家都会明白，所以在购买设备时切记为了贪图一时的小利而让机械长时间的处于满负荷生产状态，结果导致机械寿命提前结束，相比之下损失的还大得多！

针对缠绕式弯曲成形法，接下来的话题就是弯管工艺系列浅谈！

常见弯管缺陷的分析

弯制管件被广泛应用于机械行业的多种产品中，如空调配管行业、摩托车制造行业、汽车制造业、造船业、航空航天工业、石化、卫浴洁具、五金制品、家具制造业、童车童床、休闲体育用品、运动器械、机械制造、油路管件制管、锅炉及压力容器制造行业。

但在弯管过程中由于工艺条件或操作不当等原因可能会使弯出的管件产生各种各样程度不同的缺陷，而这些缺陷的产生将直接影响到产品的安全性、可靠性以及外观质量。

如溴化锂制冷机的外部管跻，管内流动着澳化锂溶渡，该溶液对钢材有一定的腐蚀作用，如果管件有缺陷，将使管子内部不同截面的撂液流量发生变化，从而影响机组的性能，同时，溶液还会对缺陷处管壁的腐蚀加剧，降低机组的使用寿命；锅炉及压力容器由于带压运行，管件缺陷将降低其耐压强度，影响其安全性；汽车的管路如果有缺陷，在使用～段时问后会导致管路漏油漏气，从而影响汽车行驶的安全性和可靠性等。

因此，针对不同的缺陷类型找出其产生的原因从而及早采取对应的预防措施尤为重要。

一般来讲，常见弯管缺陷主要有以下几种形式：

圆弧处变扁严重（椭圆形）、圆弧外侧管壁减薄量过大、圆弧外侧弯裂、圆弧内侧起皱（波浪形皱纹）等，见图1。

随着弯督半径的不同，这些缺陷产生的方式及部位有所不同，而且不一定同时发生，但由于各个行业对管件的要求不同，所以，对于要求较高的管件应在弯制之前采取对应措施加以防止，以获得理想的管件，从而保证产品的各项性能指标和外观质量。

   从工艺角度分析可知，在纯弯曲的情况下，外径为D、壁厚为S的管子受外力矩M的作用发生弯曲时，中性层外侧的管壁受拉应力ó1的作用而减薄，内侧管壁受压应力ó2的作用而增厚（见图2a）。

同时，合力F1和F2又使管子弯曲处的横截面发生变形而成为近似椭圆形（见图2b），内侧管壁在ó2的作用下可能出现失稳而起皱（见图2c）。

通常，在管子弯曲半径R≥3D时，能获得较好的弯制管件，当弯曲半径R<2D、尤其是R／D或S/D越小时亦即弯曲半径R小、管子直径大、管壁厚度S薄时，最容易产生上述缺陷。

另外，在操作过程中，由于模具安装不当等原因，也容易使弯制管件产生各种不同类型的缺陷。

下面针对小半径弯管时缺陷产生的原因进行具体分析。

1、弯管圆弧外侧严重变扁（图la）

如前所述，弯管过程中，合力F1和F2使圆弧处的横截面趋向椭圆形，对于相同规格的管子，弯曲半径越小，合力F1和F2就越大，变扁的趋向就越明显。

如果是无芯弯管．变扁更严重，若采用有芯弯管，当芯棒直径过小或磨损严重使得芯棒和管子内壁间的间隙过大时，圆弧外侧也容易变扁，即使芯棒与管壁间的问隙甘理，但如果安装芯棒时的提前量过小，管壁不能得到良好的支撑，也使得圆弧外侧变扁。

另外，如果安装模具时不注意，弯管模和压紧模（轮）出现错位，弯管圆弧处也将变扁。

2、弯管圆弧