弯管原理及弯管模具设计教程
弯管是一种常见的管道加工方式，其原理是通过对金属管道施加一定的力以改变其形状。弯管模具是用于弯管加工的专用工具，通过设计和制造合适的弯管模具可以实现各种形状的弯管加工，提高生产效率和产品质量。
弯管的原理主要涉及材料的塑性变形和力的作用。首先，当外力作用在金属管道上时，管道开始产生弯曲应力。随着应力的增加，金属开始发生塑性变形。在弯管的过程中，管道内侧受到压缩应力，外侧受到拉伸应力。当外力作用达到一定程度，金属管道开始发生弯曲，直至弯管到达所需的角度。
弯管模具的设计是实现弯管加工的关键。设计弯管模具时需要考虑以下几个方面：
1.弯管的形状和尺寸：需要确定弯管的形状和尺寸，包括弯曲角度、弯管半径、弯管长度等。这些参数将直接影响到模具的设计和制造。
2.材料的选择：弯管模具需要承受较大的力，因此需要选择强度高、耐磨损的材料。一般常用的材料包括合金钢、合金铸铁等。
3.模具的结构：模具的结构应该尽可能简单、刚性较高，以确保弯管加工的精度和稳定性。一般情况下，模具由上模、下模和支撑架组成。
4.弯管的夹持方式：弯管模具需要提供足够的夹持力，以防止管道在弯曲过程中滑动或变形。常用的夹持方式包括机械夹持和液压夹持。 5.模具的加工和调试：模具的加工应根据实际需求进行，确保模具的精度和质量。在模具制造完成后，还需要进行调试和优化，以确保弯管加工的精度和质量。
弯管模具的设计与制造需要考虑多个因素，包括弯管的形状和尺寸、材料的选择、模具的结构、弯管的夹持方式以及模具的加工和调试等。通过合理的设计和制造，可以实现各种形状和规格的弯管加工，提高生产效率和产品质量。同时，模具的使用寿命和稳定性也是设计中需要考虑的重要因素，合理的材料选择和加工工艺能够延长模具的寿命，减少维护和更换成本。总之，弯管模具的设计是实现弯管加工的关键，对加工品质和效率有着重要的影响。
模具设计课程设计
弯曲模具设计说明书
--保持架异向弯曲工序模具设计
姓名：***
学号：***
班级：***
指导老师：***
日期：2014/12/27
1 模具设计课程设计
目录
1. 设计的目的和意义...................................................................................................................... 3
2. 弯曲零件图及工艺...................................................................................................................... 3
2.1. 弯曲零件图 ...................................................................................................................... 3
2.2. 工艺分析 .......................................................................................................................... 3
2.3. 材料分析 .......................................................................................................................... 4
2.4. 模具简图 .......................................................................................................................... 4
- 1 - 弯曲模具设计实例
《 弯曲模具设计实例》
一、模具基本结构及设计要领
1.模具结构：
弯曲模具是由上、下模、位模、形成座、导向座和台车组成的辊圆模具。弯曲模具的上模和下模是由侧辊、芯辊、护辊和台座组成，位模由位模座和台车组成。导向座由导向轴和支撑座组成。
2. 设计要领：
（1）根据工件的材料和尺寸，选择合适的材料和形状，并确定模具各部分的装配尺寸，确定各部分的定位方式。
（2）确定模具结构，设计模具上、下模、位模、形成座、导向座等部分的结构。
（3）根据总体尺寸，制作模具制作图，确定模具各部件的尺寸及加工方式。
（4）确定模具的运行系统，确定模具的运行参数。
（5）确定工序的装配方式，以及模具的拆装方式。
二、模具设计实例
1.模具简要参数
模具简要参数如下：
模具类型：弯曲模具
模具材料：铸钢
工件材料：铸钢 - 2 - 工件尺寸：300mm*300mm*50mm
2.模具设计
（1）上、下模设计：
模具上、下模由侧辊、芯辊、护辊和台座组成。
侧辊采用4个双面槽，台座采用金属冲夹紧的方式。侧辊上安装有2个芯辊，芯辊上设有两个弹性护芯，形成座可根据工件的形状进行绘制，形成座上安放1根导向轴，导向座上可安装2个弹性支撑座，保证工件精确地弯曲形状。
（2）位模设计：
位模由位模座、台车及导向轴等组成，台车内根据模具的尺寸，合理安放工件，并在位模座上设有专用的定位接口，保证工件的定位准确。
（3）模具运行系统设计：
模具的运行系统由上、下模侧辊驱动、位模导向座驱动以及台车滑动驱动组成。其中，上、下模侧辊驱动采用球形万向节及滚珠丝杠驱动的方式；位模台车采用滑块、滑轮及细导轨驱动的方式；台车滑动驱动采用伺服电机及滑动轴承的方式。
Ａ Ｔ＆Ｍ禳 界 管材弯曲中起皱行为的试验及 有限元模拟分析 摘要：基于管材真实力学参数建立了管材弯曲有限元模型，该模型对部分弯管内侧起皱的计算 结果与试验结果基本一致。管材弯曲内侧切向应力过大是导致管壁材料失稳起皱的主要原因，因此 随着相对弯曲半径和相对管壁厚增大，起皱明显减轻。经有限元分析指出，适当减小模具工作凹槽 的设计、制造和装配间隙，有助于防止起皱的发生。 关键词：管材弯曲 起皱有限元模拟分析 中图分类号：ＴＰ３ 文献标识码：Ａ １引言 管状零件因具有轻量化、吸收冲击性等优异性 能，在航空航天、汽车、船舶领域应用越来越广泛， 这使得管材弯曲成形在金属塑性加工技术中占有重要 地位。但在弯管过程中所产生的各种成形缺陷至今没 能得到很好的解决，其中内侧起皱是管材弯曲中最常 见缺陷之一。在大量弯管试验的基础上，借助于有限 元方法对起皱进行了相应的仿真计算。为提高有限元 分析方法的计算精度，引入试验管材拉伸试验所得真 实力学参数，建立起和试验条件基本一致的有限元模 型，结合试验计算分析了相对弯曲半径、相对壁厚以 及模具间隙对弯管起皱的影响，为弯管的研究和实际 生产提供参考。 ２有限元模型的建立 管材弯曲成形模拟在ＤＹＮＡＦＱＲＭ软件平台上进 一 北京理工大学材料学院 张敬文鄂大辛 ● 首都航天机械公司李延民 田 鑫 行。材料参数通过试验管材的拉伸试验获得。管材 分别为１Ｃｒｌ８Ｎｊ９Ｔｉ和５ＡＯ６。其中，１Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ的管 外径ｄ＝２０ ｍｍ，壁厚ｆ：１ ｍｍ：５Ａ０６的管外径ｄ＝２０ ｍｍ，壁厚 分别为２ ｍｍ、３ ｍｍ，以及管外径ｄ＝２２ ｍｍ、壁厚 ＝１ ｍｍ。它们的拉伸真实应力应变曲线 如图１，相关材料参数如表１。 ｃｏ 凸＿ 乏 矧： ０ １ ０ ２ ０ ３ ０ ４ ０ ５ 真实应变ｓ 图１材料真实应力应变曲线 有限元模拟直接采用管材的真实应力应变曲线加 载，即采用曲线硬化材料模型。有限元模型如图２。 ６ ｊ汽车工艺与材料ＡＴ＆Ｍ ２０１ １年第５期
