[汽车知识] 排气弯管折弯起皱和拉裂问题分析
作者:CC下载站 日期:2018-10-09 06:36:44 浏览:2426 分类:涨姿势
EMan关于数控折弯那点事,欢迎大神指正:
在汽车排气管等管件的制作过程中,由于弯曲半径和材质等问题,经常出现起皱或拉裂等质量问题。如何减少或者消除此类问题的出现,提高产品质量,降低报废率,显得尤为重要。
管子的弯曲和板料的弯曲一样,中性层外侧管壁受拉应力,管壁变薄;中性层内侧管壁受压应力,管壁增厚。当变形量过大时,外侧管壁会产生裂纹,内侧管壁会出现起皱。
弯管机工作过程 (表1)
弯管机弯管一般为有芯弯管,工作过程为:盘模固定在可以转动的机床心轴上,管件在弯曲之前,由压块将管件夹紧在盘模上,管内装有芯棒,当机床开动时,管料绕盘模逐渐弯曲成形。
控制要素分析和对应控制方法
弯曲半径 (表2)
管件在弯曲过程中,弯曲半径越小越容易出现内侧起皱现象,甚至外侧管壁拉裂。在设计中要根据管件的壁厚、外径以及材料情况选择弯曲半径,根据经验,在使用普通圆柱形芯棒弯管时,在保证不起皱和拉裂的情况下,最小弯曲半径可适当比表2小,要使用小弯曲半径时,可以适当增加管件壁厚,缩小管件外径,材料则应选择延展性好,外表光滑的管件。
芯棒与管件内壁间隙控制 (表3)
芯棒形状有多种,大致分为:普通圆柱形芯棒、勺形芯棒、链节式芯棒、软轴式芯棒,其中普通圆柱形芯棒以其结构简单、制造方便、弯曲后容易取出等优势使用较多。但由于芯棒与管壁接触面积少,故防止产生椭圆形状效果较差。芯棒的长度为 L 应为
L=(3~5)d ㎜
当芯棒的直径 d 大时,系数取小值,反之取大值
芯棒与管件内壁间隙过大,弯曲过程中,刚开始的一段弯曲角芯棒与管壁并未完全接触,会出现管件内侧起皱严重。间隙过小,在装夹普通焊管时,由于管件内壁焊缝高低不规则,致使芯棒不易伸入管件。通过长时间对弯管工作的总结,确定了管子内壁与芯棒之间较为合适的间隙:c= D2(管口内径) -d(芯棒直径)=0.5~1.5 ㎜
导板的运动速度对弯管质量有一定影响
在普通的弯管机弯管时,都会有导板夹紧管件后跟随管件一起运动,并且导板的速度是可以调节的。
管件由压块夹紧在盘模上,管内装有芯棒,当机床开动时,管料绕盘模逐渐弯曲成形,同时导板跟随盘模的速度同步向前运动。在此过程中,导板与管件间的静摩擦力作用在管件上,当导板速度大于盘模的速度时,就会给管件一个助推力,反之则会给管件一个阻止其运动的阻力。弯管试验表明,在同等条件下,当导板的移动速度明显大于盘模的线速度时,管子内壁就容易起皱,反之当导板的移动速度明显滞后时,管子外壁就明显变薄甚至拉裂。因此如何有效调节导板的助推速度与盘模相匹配,对于保证弯管质量具有重要作用。 从以上分析可知,弯管过程中导板的助推速度必须与弯曲速度同步,因此在弯管前或者换了不同弯曲半径的弯管模后,都必须对导板的速度进行必要的调节。
先预先设定弯曲速度α和弯曲半径 R,计算出弯管模应转过的弧长,也就是在相同时间内导板应同步向前移动的距离,弯管机空转,操作者慢慢旋转调速阀的手柄,观察导板的运动情况,待弯曲至设定角度运动停止后,再用尺子测量导板的实际位移,与理论计算值相比较两者是否相同,若不同,可再次空转调节,直到实际测量值与理论计算值相同。事实上,由于负载的关系正式弯管时导板的移动速度往往比空转时会慢一些,因此调节导板的助推速度时,可使实际值略大于理论数值。
弯管过程中,管件是否起皱、拉裂、椭圆是评价弯管质量的重要指标。可以通过选择合理的弯曲半径、合适的芯棒形状,控制芯棒与管件内壁间隙,调节芯棒插入位置和导板的运动速度,可减少上述质量缺陷的发生。
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