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4D弯管加工的技术缺陷和解决办法

1、弯曲原理：弯管材料在外力矩作用下弯曲时，弯曲变形区的外侧材料受到切向拉伸而伸长、内侧材料受到切向压缩而缩短，因为切向应力和应变沿管材断面的分布是连续的，故当弯管机动作结束，由拉伸区过度到压缩区，在其接壤处存在着一层纤维，该层纤维的应变为零，此纤维层成为应变中性层，他在断面中的位置可用曲率半径R表示。同样也存在着一层纤维，该纤维层上的应变为零。次纤维层称为应力中性层，他在断面中的位置可用曲率半径表示。管坯在性弯曲阶段，应力沿断面呈线性分布，应力与应变间的关系遵守胡克定律，故应力中性层和应变中性层互相重合并通过端面形心。跟着弯曲过程的进行，当变形程度超过材料的屈服后，变形性质有性变为塑性，故在弯曲过程中应力中性层和应变中性层不仅不相互重合，也不通过断面形心。而是随曲率的大逐渐向曲率方向，并且应力中性层的量大于应变中性层的量。由金属塑性成形原理可知，任一变形过程，其变形区的应力应变状态都与变形前提有关。

2、常见弯管的缺陷：因为管材是空心薄壁结构的断面外形，弯曲时易引起以下几种缺陷：1管材弯曲外侧易过度变薄，甚至导致开裂；2管材弯曲内侧易发生失稳起皱；3管材截面易产生畸变（近似卵形）

3、弯管缺陷产生的原因

（1）圆弧处严峻变扁，弯管过程中，协力使圆弧处的截面趋向卵形，对于相同规格的管子，弯曲半径越小，协力就越大，变扁的趋向就越显著。假如是无芯弯管，变扁更严峻，若采用有芯弯管，当芯棒直径过小或磨损严峻使芯棒和管子内壁间的间隙过大时，圆弧外侧也轻易变扁即使芯棒与管壁间的间隙公道，假如安装芯棒时的提前量过小，管壁得不到良好的支撑，也会使得圆弧外侧变扁。另外，假如安装模具时不留意，弯管模和压紧模型面泛起错位，弯管圆弧处也将变扁。

（2）圆弧外侧减薄量过大。当晚管半径较小时，假如弯管机不带外侧面助推装置及尾端顶推装置，则因为压紧模的阻力作用将使圆弧外侧的拉应力大，同时中性层内移，弯制管件的圆弧外侧就会减薄压紧力越大，阻力也越大，减薄也越严峻，尤其当相对弯曲半径及相对壁厚越小时，减薄量越显著。除了管材及弯管半径等因素外，芯棒安装时的提前量过大及润滑不良等，也将使圆弧外侧管壁的减薄量加大。

（3）圆弧外侧弯裂。弯管过程中圆弧外侧泛起裂纹或断裂，其原因可能是多方面的。如管材热处理不当、晶粒渡过大；压紧模压力太大，造成弯管阻力过大；芯棒与管内壁的间隙过小，使得芯棒与内壁摩擦力太大；润滑效果不好，使得机床抖动等都可能使圆弧外侧弯裂。

（4）圆弧内侧起皱。常见的圆弧内侧起皱有3种情况：前切点处起皱、后切点处起皱、圆弧内侧全起皱。前切点处起皱一般因为芯棒安装是提前量过小，前切点处管壁在弯曲过程中得不到芯棒支持。后切点起皱一般是因为没有安装防皱模或防皱模的安装与管模间的切点位置分歧错误。全皱纹的产生一般是芯棒直径过小，使得芯棒与管壁间的间隙过大易产生皱褶，再就是压紧轮的压力过小，不能使管子在弯曲过程中很好的与弯管模及防皱模结合，管内侧受压应力的作用后有失稳起皱的空间。

4、防止产生弯管缺陷的对策：对防止或减轻弯管缺陷的产生，弯制出符合要求的管件，就应在弯管过程中采取相应的对策加以解决。在产品设计结构答应的范围内，应尽可能设计较大的弯曲半径。对于前面提到的几种常见缺陷，应有针对性的采取措施。

（1）对于圆弧外侧变扁严峻的管件，在进行无芯弯管时可将压紧模设计成具有反变形槽的结构形式，以减轻弯曲时的变扁程度。对于有芯弯管，应及时检查芯棒的磨损情况，芯棒与管子内壁间的单边间隙不大于0.5mm，同时，安装芯棒时的提前量要适当。

（2）小半径弯管时圆弧外侧减薄时弯曲工艺的特性决定的，是不可避免的，但应采取措施克服减薄量过大的情况，常见的方法是使用侧面带有助推器和尾部带有顶推装置的弯管机。工作时助推或顶推机构推动管子向前，抵消管子弯制的部门阻力，管子剖面上的应力分布状态，是中性层外移，从而达到减少圆弧外侧减薄量的目的。助推和顶推速度根据弯管实际情况确定，使其和弯管速度相匹配。

（3）对于管子圆弧外弯裂的情况，应首先管材具有良好的热处理状态，排除管材的因素后再检查压紧模的压力是否太大，并调整使其压力适当。检查芯棒直径是否过大，直径大事要进行修模，并芯棒与管内壁有良好的润滑，同时采取适当措施，避免机床抖动。

（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，使芯棒提前量适当，已到达弯管时对管子的公道支撑；若是后切点起皱，应加装防皱快，并使其安装位置准确，还要调整压紧模块的压力是压力适当；若圆弧内侧全起皱，除调整压紧模使压力适当外，还要检查新棒直径，直径太小或磨损严峻时应更换芯棒。

综上所述，在管件弯制过程中，因为工艺及操纵不当等原因，可能会使弯制的管件产生不同类型、不同程度的缺陷，尤其当管件弯制半径较小且模具间的位置及气力搭配不当时，产生缺陷的可能性。因此，针对不同类型的缺陷详细其产生的原因，并根据不同情况采取对应措施，如调整好模具各件之间的位置及压力、选择合用的芯棒、良好的润滑、加装防皱模及助推装置等，均可减轻直至缺陷的产生，从而得到较好的弯制管件。结论：通过计算，了解了管子的变形、 应力分布等情况，而且得出了详细的位移 、应力的数值解及分布图，解释了在弯曲过程中的产生的一些现象。杭州建德4D弯管壁厚表#3亿人睡眠障碍催生2千亿睡眠经济#
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SPCE——表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于8Al（5213）深冲钢。需非时效性时，在牌号末尾加N为SPCEN。冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：退火状态为A，标准调质为S，1/8硬为8，1/4硬为4，1/2硬为2，硬为1。表面加工代号：无光泽精轧为D，光亮精轧为B。如SPCC-SD表示标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板。再如SPCCT-SB表示标准调质、光亮加工，要求机械性能的冷轧碳素薄板。度ρg/cm3密度就是某种物质单位体积的质量2热性比熔点℃金属材料固态转变为液态时的熔化温度比热容cJ/(kgK)单位质量的某种物质，在温度升高1℃时吸收的热量或温度降低1℃时所放出的热量热导率λW/(mK)在单位时间内，当沿着热流方向的单位长度上温度降低1℃时，单位面积容许导过的热量热胀系数αL1-6/K金属温度每升高1℃所加的长度与原来长度的比值3电性能。序号名称量的符号单位符号含义1密度ρg/cm3密度就是某种物质单位体积的质量2热性比熔点℃金属材料固态转变为液态时的熔化温度比热容cJ/(kgK）单位质量的某种物质，在温度升高1℃时吸收的热量或温度降低1℃时所放出的热量热导率λW/（mK）在单位时间内，当沿着热流方向的单位长度上温度降低1℃时，单位面积容许导过的热量热胀系数αL1-6/K金属温度每升高1℃所加的长度与原来长度的比值3电性能电阻率ρΩm是表示物体导电性能的一个参数。