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彎管機設備的調整及彎管機模具設計

全自動彎管機機床液壓系統的壓力和彎曲速度的選擇:

彎曲不同直徑、不同壁厚的管子以及使用的工裝不同時,彎管各部位所需要的力也不同。必須按材料、壁厚、直徑等的不同,選擇适當的系統壓力(下面數據僅供參考)。

系統壓力(最大)  1500磅/英寸2

壓模的系統壓力(最大)   1000磅/英寸2

助推的系統壓力(最大)   1000磅/英寸2

壓模及助推的系統壓力可按實際需要進行調節。如直徑為16毫米以上的管 子,可選用:

系統壓力  1000磅/英寸2

壓模的系統壓力  700磅/英寸2

助推的系統壓力  500磅/英寸2

彎管機有多種彎管速度。在一般情況下彎制鋼管,應在比較高速的情況下完成管子的彎曲。對于直徑大、彎曲半徑小、壁薄的管子應采用較低的速度。

彎曲不同的材料、不同壁厚的管子以及彎曲半徑不同時,都應選用不同的彎曲速度。

彎模、夾模、壓模、芯棒及其調整

彎模、夾模、壓模及其芯棒等,對于彎管是非常重要的。

1:彎模

彎曲時,彎模能防止管子扁平,并給出一個彎曲半徑,以使管子彎曲成形。

彎模分組合式和整體式兩種。

組合式彎模制造方便,但使用起來,由于彎模和鑲塊不是組合加工的,其半徑槽不對中,或高低不平、不相切,或有間隙,使用感到不方便。

為了避免在接縫處産生壓痕,方便現場使用,采用整體彎模為好,但整體彎模加工起來困難。

鑲塊的長度應大于2D(這裡D=管子外徑),特别是管子直徑大時,這個數值應更大,否則夾不住管子,使彎曲無法進行。

當彎曲半徑較小(如等于2D)時,由于管子橢圓的緣故,管子彎曲部分兩側有較嚴重的傷痕,故彎模槽的深度應比管子一半深些為好。

一般說來,直徑在20毫米以下的鋼管,彎曲半徑等于管子直徑的2倍,或2倍以上時,過分的橢圓和皺紋不應發生。

2:夾模

夾模夾緊管子,同彎模一起轉動,将管子彎曲成一定的角度。

夾模的寬度應不小于管子直徑的2~3倍,特别是薄壁、較大直徑的管子,其寬度更應大些。如果太窄,則彎曲時夾不住管子,産生滑脫現象,并夾傷管子。嚴重時,使彎曲無法進行。

從夾模夾緊來說,希望夾模寬些為好。因此設計管子形狀時,對兩個彎之間的最小直線段距離必須給予足夠的重視,以适應機彎的特點,保證最小夾緊長度。

夾模的寬度與鑲塊的寬度應一緻,防止管子夾傷。

3:壓模

在彎曲過程中,壓模壓着管子到彎模上,并從助推得到向前的側推力,使管子成形。

壓模的壓力應嚴格控制和調節。如果壓力不足,則彎曲半徑内側容易起皺紋;如果壓力過大,又可使管子彎曲部分變細,并産生“内鵝頭”。

當使用芯棒彎曲時,如果壓力過大,管子在彎曲時容易前變形并與芯棒卡死,以緻夾模夾不住管子而打滑,使彎曲無法進行。

壓模壓力不足還能引起彎曲部分橢圓度增大。

直徑在16毫米以下的管子,如不使用芯棒,壓模可以采用在彎曲前預先與彎曲變形相反的反變形措施,來保證彎曲後的橢圓度要求。

4:芯棒

普通芯棒:

當單頭彎管機彎曲直徑為6、8毫米規格的管子時,由于直徑小,自身的支撐力比較大,可以不使用芯棒,并保證彎曲處的橢圓度在直徑的5%以内。當管子直徑增大時,為了防止彎管的橢圓度增大,應使用芯棒。

當管子被拉着向前時,由于芯棒作用,管子中心線外部的材料在切點處将被支撐,産生拉伸,并且硬化,以保證它的形狀和不癟。

芯棒的位置應在彎曲點上,并且切點的位置影響管子的橢圓度,影響管子的回彈。

如果芯棒太向前,容易使管子中心線外部的材料拉伸、變薄,長度增大,從而回彈變小,并且橢圓度也小,但有鵝頭現象;有時還伴随着産生波紋。

如果芯棒太向後,管子中心線外部的材料沒有足夠的拉伸,而使管子塌下,橢圓度增大,甚至内側産生皺紋。

因此,當彎曲半徑增大時,芯棒應适當的向前些。

芯棒應該有一個(過切點的)提前量。影響它的因素很多,例如:芯棒前部R的大  小;彎曲半徑的大小;管子内徑與芯棒之間的間隙;等等。芯棒合适的位置首先應根據彎管經驗粗略估計一下,而後通過試驗調整,使其在合适的位置上,并保證管子無皺紋、鵝頭小、橢圓度在管子外徑的5%以内。

為了避免管子中心線外部材料上的波紋,除了正确的設計和調整芯棒外,應使芯棒杆有足夠的剛性,免得顫抖引起波紋,并使用适當的潤滑劑。

為了避免管子内壁劃傷,芯棒應有足夠的剛度,并經過仔細的去除毛刺、抛光;管子内腔也應經過認真的清洗,必要時進行濕吹砂。

芯棒與管子内徑的徑向間隙應不大于0.15毫米,如果間隙太大,盡管芯棒向前調整,但也可能産生皺紋。

由于管子壁厚公差較大,為了保證間隙,芯棒應分組,按管子内徑選配。

使用芯棒時,由于管子中心線外部的材料受拉伸而變薄,但減薄量不得超過壁厚的10%。允許有輕度皺紋,但不得超過壁厚的25%。

球芯棒:

在彎曲薄壁、直徑大、彎曲半徑小的情況下,應當使用球芯棒。球芯棒的球體可在任意方向擺動。

使用球芯棒和普通芯棒一樣,球芯棒的作用是保持管子在離開芯棒以後,仍支撐着管子周圍,使管子不至于塌癟。

球芯棒的調整和普通芯棒一樣,不同的是球體部分應放在前面,後面的直杆部分按普通芯棒進行調整。

助推的調整

在彎曲時用助推推動壓模主動沿縱向移動,抵消彎曲時出現的阻力,這是機彎的一個特點。

使用助推,在彎曲時可以防止管壁過分馮減薄,減少管子回彈,同時抵消阻力,推動管子完成彎曲,減輕了夾模的負擔,對彎曲是有利的。一般來說,使用助推可以使夾緊長度減小,并使最小彎曲半徑減小。

助推的速度可由裝在助力缸上的調速閥來調節。應調得略大于彎曲速度,以獲得一定的側推力。

彎管機防皺模

在彎曲直徑較大的管子,而彎曲半徑較小、管壁又薄的情況下,應使用防皺模和球芯棒。

管子彎曲時,其中心線内側的材料被壓縮,當彎曲至一定角度時,由于材料壓縮力大,将使材料被推回來,并超過切點,如果這個區域管壁未被彎模所支撐,就會形成皺紋。即使以後被芯棒和彎模之間壓平,但皺紋無法消除。并當彎曲結束以後,管子上會形成一個大的皺紋。

使用防皺模,可以增加這個區域的支撐,使管壁在壓縮後均勻增厚,不産生皺  紋。但由于調整不當,已經生成皺紋之後,防皺模不能消除皺紋。

防皺模的形狀非常重要。管子滑動通過的槽應略大于管子外徑,其數值可為壁厚的10%,還應認真地抛光,以防止管子劃傷。

防皺模的前端應制作得很薄很薄,伸到彎模的切點處,以彎模支撐,并加以固  定,形成封閉腔。為了減少彎曲時的阻力,防皺模在安裝時,應略有一個很小的錐  度。壓模的壓力應調整得适當。安裝和調整防皺模時,最好使用“調整芯棒”,在夾模夾緊的情況下進行。

在彎曲過程中,防皺模上應塗上适量的一層油。但過多或太稠的油還會在這個區域裡産生皺紋。

在使用防皺模的同時,往往同時采用球芯棒。防皺模用來防止彎曲時管子産生皺紋;而球芯棒則可保持管子在離開芯棒支撐點以後,支撐着管子不緻于塌癟。

當彎曲薄壁、直徑大、彎曲半徑較小的管子時,為了避免産生皺紋,應注意以下幾點:

①減少芯棒和管子内壁之間在彎曲時的阻力。管子在彎曲之前,内腔要經過濕吹砂。

②機床及主軸應有足夠的剛性。

③芯棒杆要有足夠的剛性,盡量消除杆所産生的顫抖和拉伸。

④芯棒和管子内徑的徑向間隙不應大于壁厚的10%。

⑤夾模、壓模、芯棒、防皺模應調整得當,特别是壓模壓力更要精心選擇和調  整。

彎曲大直徑的管子,夾模的夾緊也是一個突出的問題。這就需要管子兩彎之間的直線段長一點,夾模寬些,以增加夾緊力,保證彎曲順利進行。如果夾模太窄,彎曲時沒有足夠的夾緊力,則管子打滑不跟着向前,使彎曲無法進行。

⑥選擇适量的潤滑油。

⑦材料的供應狀态也相當重要。對于不鏽鋼的管材,硬度為HB=180~220,以HB=180為最适宜。

液壓彎管機彎曲管材幹涉區的調整

為了減少每根管子上的料頭損失,希望小車盡量向前送進,但這會産生小車與壓模機構相碰撞的幹涉問題。

為了保證管子在彎最後一個彎時能順利完成,防止小車與壓模機構相碰撞,并且使料頭損失最少,在彎管機上有幹涉區設置。當小車進入幹涉區後,壓模退回→小車繼續送進→彎管臂返回→空間轉角(POB)→夾模夾緊→夾頭松開,小車退出幹涉區→壓模壓緊→彎曲管子。