薄壁不锈钢管弯曲成型工艺—百度百科

薄壁不锈钢管以其优良的抗腐蚀性、抗高温耐氧化及外观美观而颇得人们喜爱，除大量用于轻工、民用五金、厨房设备及用具等行业外，在汽车行业也得到了大量的应用，尤其是发动机中的水管、气管也开始采用薄壁不锈钢管，而这是用圆管经过弯曲加工制作而成。

一、工艺分析

由于不锈钢薄壁管的屈服点高，硬度大，冷作硬化效应显著，其在进行弯曲成形时有以下特点:

1、不锈钢导热性比一般碳钢管差，其所需变形力比一般碳钢大很多。

2、管材弯曲时，塑性变形剧烈硬化，变形区内侧容易起皱。

3、容易粘模，经常会拉伤工件表面、芯轴、弯管模,使防皱板磨损过快。

4、不锈钢制品管表面光滑,弯曲过程中易打滑,夹持不住,管表面容易形成划痕。

二、数控弯管成形原理

数控弯管（如图1）工艺是传统弯管工艺结合机床工业和数控技术发展而产生的一种新工艺。根据其工艺特点可分为有芯弯曲和无芯弯曲。对于弯曲较高要求的管材尤其是薄壁不锈钢管均采用有芯弯曲。薄壁管数控弯曲精确成形是多因素作用下的复杂非线性成形过程,需要多种模具的协同作用和严格配合,弯曲模固定在机床主轴上,并随着主轴一起旋转,管坯的一端由夹块压紧在弯曲模上。

在管坯与弯曲模的切点附近,其弯曲外侧装有助推块,管坯内部塞有芯棒。弯曲前工件头部被夹持在夹块和弯曲模之间，尾部处于助推块和防皱块内部由芯棒支撑。弯曲时，夹块牵引管件绕弯曲模一起转动到设定的弯曲角度，不锈钢管材与弯曲模的贴合使得管达到需要的弯曲半径，然后夹板和助推块松开，芯棒取出，取出管材，弯曲模和夹块复位，完成一次弯曲动作。

对于薄壁不锈钢管小弯曲半径绕弯成形过程，需要至少5种模具来保证管材在不发生起皱的同时，壁厚减薄和截面扁化程度被控制在较小的许可范围内。这5种模具包括:弯曲模、夹块、助推块、防皱块,芯轴。芯模包括芯棒和柔性芯珠，以避免管材失稳起皱和过度截面扁化；助推块由带可滑动的侧推装置和带顶推的油缸组成，以控制管材壁厚变化在一定范围内。弯管过程是在以上多个不同模具的严格配合和相互协调作用下，通过模具与管材不同部位之间的动态接触和摩擦作用，完成管材的塑性弯曲成形过程，从而得到符合要求的高质量成品。

不锈钢薄壁管弯曲成形受力情况分析（如图2所示），管子在受外力作用下弯曲时，被弯曲部分的外缘受拉应力(σ_拉)作用，使管壁变薄,内缘受到压应力(σ_压)作用,使管壁增厚,而且拉应力的合力N₁向管弯曲的内侧，压应力的合力N₂向管弯曲的外侧。当N₁N₂大于管子的支撑失稳临界力时，管子的横截面就会发生畸变即起皱、断裂、椭圆等现象。在管直径和壁厚一定的情况下，管子的弯曲半径越小，则所受的拉应力和压应力就越大，因而管子横截面的变形程度就越大；反之，横截面变形就越小。

以上就是薄壁不锈钢管弯曲成型工艺，采用数控弯管工艺使弯管角度稳定，重复精度达±0.1度，同时管材不易变形。此外，要避免薄壁不锈钢管在弯管过程中出现起皱、断裂、椭圆等现象。