數(shù)控彎管機彎管工藝分析:
管材的彎曲和板料的彎曲一樣。在純彎曲的情況下,外徑為d,壁厚為t的管子受外力矩m的作用發(fā)生彎曲時,中性層外側(cè)管壁受拉應(yīng)力σ1作用,管壁變??;中性層內(nèi)側(cè)管壁受拉應(yīng)力σ1作用,管壁變厚(見圖1a)。而且,橫截面的形狀由于受合力f1和f2的作用由圓形變?yōu)榻茩E圓形(見圖1b),當變形量過大時,外側(cè)管壁會產(chǎn)生裂紋,內(nèi)側(cè)管壁會出現(xiàn)起皺(見圖2)。
管材的變形程度,取決于相對彎曲半徑r/d和相對厚度t/d數(shù)值的大小。r/d和t/d值越小,表示變形程度越大。為保證管件成形質(zhì)量,必須控制變形程度在許可范圍內(nèi),管材彎曲成形極限不僅取決于材料的力學(xué)性能和彎曲方法,而且還考慮管件的使用要求。管件的成形極限應(yīng)包含以下幾個內(nèi)容:
1)中性層外側(cè)拉伸變形區(qū)內(nèi)的伸長變形不超過材料塑性允許值而產(chǎn)生破裂;
2)中性層內(nèi)側(cè)壓縮變形區(qū)內(nèi),受切向壓應(yīng)力作用的薄壁結(jié)構(gòu)部分不致超過失穩(wěn)而起皺;
3)如果管件有橢圓度的要求時,控制其斷面產(chǎn)生畸變;
4)如果管件有承受內(nèi)壓力的強度要求時,控制其壁厚減薄的成形極限。
對于摩托車車架管件來說,在數(shù)控彎管機上彎管加工時,主要以管件的強度、外觀不發(fā)生質(zhì)量缺陷作為決定成形極限的依據(jù)。所以,主要考慮不產(chǎn)生破裂和起皺。
數(shù)控彎管機彎彎管方式的選擇:
一般來說,在數(shù)控彎管機上彎管加工管件,有2種方式,一種為無芯彎管,一種為有芯彎管。對于在什么情況下采用無心彎管,什么情況下采用有心彎管,以及在有心彎管時選用何種芯棒,需要對所彎制管件的相對彎曲半徑r/d及相對厚度t/d、彎管角度數(shù)值大小進行分析之后來確定。
對于摩托車車架用管件,外徑d一般為20~50mm,壁厚t一般為2~4 mm,r一般為50~100 mm。所以,t/d取值范圍一般為10~15,r/d>2。根據(jù)上述線圖可知,摩托車車架用管件彎曲時一般不需要選用芯棒,即采用無芯彎管的方式。與有芯彎管相比,采用無心彎管大大減少彎管前的準備工作,提高了生產(chǎn)效率;避免了芯棒消耗;管內(nèi)不需要潤滑:彎管時無振動現(xiàn)象,且噪音小,可延長彎管機的使用壽命;而且管壁減薄現(xiàn)象較有芯管有很大的改善,有效地保證了管件的強度。