用于內(nèi)高壓成形的彎曲工藝有壓彎、滾彎和CNC彎曲(繞彎)。對(duì)于彎曲半徑大、形狀簡(jiǎn)單的二維曲線常常采用壓彎和滾彎工藝。對(duì)于軸線形狀復(fù)雜的維曲線，需要采用CNC彎曲工藝。本文興迪源機(jī)械帶來管材內(nèi)高壓成形的彎曲工藝特點(diǎn)及最小彎曲半徑。

　　一、常用彎曲工藝及特點(diǎn)：

　　用于內(nèi)高壓成形的彎曲工藝有壓彎、滾彎和CNC彎曲(繞彎)。對(duì)于彎曲半徑大、形狀簡(jiǎn)單的二維曲線常常采用壓彎和滾彎工藝。對(duì)于軸線形狀復(fù)雜的維曲線，需要采用CNC彎曲工藝。

　　壓彎是將管材放置下模中，利用上模閉合，將管材壓入模具型腔實(shí)現(xiàn)成形的彎曲過程。壓彎一般適用于彎曲半徑大、變曲率情況下的小角度彎曲。根據(jù)是否采用內(nèi)壓支撐，壓彎又可分為無內(nèi)壓支撐壓彎和內(nèi)壓支撐下的壓彎兩種類型。

　　滾彎是用三個(gè)驅(qū)動(dòng)輥輪對(duì)管材進(jìn)行彎曲的加工方法。一般采用三個(gè)或四個(gè)基本驅(qū)動(dòng)輥輪對(duì)材料進(jìn)行滾壓彎曲，通過改變輥輪的間隔，就可做任意曲率半徑的彎曲。滾彎方法對(duì)于彎曲半徑有一定限制，僅適用于曲率半徑大、軸線形狀簡(jiǎn)單的的厚壁管件。這兩種工藝的一個(gè)主要缺點(diǎn)是造成彎曲后截面變成橢圓，在后續(xù)內(nèi)高壓成形過程中容易引起在彎曲外側(cè)減薄區(qū)的開裂。

　　CNC彎曲是一種先進(jìn)的繞彎工藝，它是先把管材軸線的形狀輸入到彎曲機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中，然后由數(shù)控程序控制彎曲機(jī)利用管材繞模具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)管材自動(dòng)彎曲的加工方法。CNC彎曲可以實(shí)現(xiàn)三維復(fù)雜軸線管彎曲，能連續(xù)進(jìn)行不同角度的彎曲，具有質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。

　　CNC彎曲模具一般山彎曲模、夾持模、壓模以及防皺模和芯棒等組成，如圖3-5所示。彎曲機(jī)主要包括機(jī)床床身、液壓油箱、機(jī)床主軸、彎曲移動(dòng)平臺(tái)和控制系統(tǒng)，如圖3-6所示。

　　彎曲模通過連接機(jī)構(gòu)和彎曲機(jī)的機(jī)床主軸連接在起，管材彎曲時(shí)，管材的一端由夾持模夾緊在彎曲模上，在管材與彎曲模的相切點(diǎn)外側(cè)裝有支撐模，內(nèi)側(cè)裝有防皺模，管材內(nèi)塞有芯棒，彎曲模繞機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)，管材即繞彎曲模逐漸彎曲成形。通過彎曲機(jī)的夾持裝置夾持管材的后端將管材的軸向前進(jìn)或周向旋轉(zhuǎn)，達(dá)到軸向加力或空間角度的變化目的，以此實(shí)現(xiàn)三維空間彎曲。

　　圖3-5CNC彎曲工藝簡(jiǎn)圖

　　圖3-6CNC彎曲機(jī)

　　CNC彎曲機(jī)采用液壓伺服控制，可實(shí)現(xiàn)空間彎曲，配合多層模具，還可實(shí)現(xiàn)連續(xù)、多曲率半徑彎曲。CNC彎曲機(jī)的主要參數(shù)包括最大彎曲半徑、最大壁厚彎曲半徑、彎曲角度和彎曲速度等，其中最大彎曲半徑和最大壁厚決定了彎曲機(jī)的性能，彎曲速度和軸向送進(jìn)速度決定了生產(chǎn)效率。

　　用于汽車結(jié)構(gòu)件的幾種規(guī)格彎曲機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見表3-1。

　　表3-1彎曲機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

　　二、管材最小彎曲半徑：

　　管材的彎曲變形程度，取決于相對(duì)彎曲半徑Rb/d和相對(duì)厚度t/d(Rb為管材中性層曲率半徑)的數(shù)值大小，如圖3-7所示。Rb/d越小表示彎曲變形程度越大；t/d值越小，相對(duì)厚度越薄。

　　當(dāng)Rb/d過小時(shí)，彎曲中性層的外側(cè)管壁會(huì)產(chǎn)生過度變薄，甚至導(dǎo)致破裂；最內(nèi)側(cè)管壁將增厚，甚至失穩(wěn)起皺，t/d越小，起皺趨勢(shì)越嚴(yán)重。隨著Rb/d變小，變形程度增加，截面畸變(不圓度)也愈加嚴(yán)重。

　　圖3-7管材彎曲過程形狀和壁厚變化

　　為保證管材的彎曲質(zhì)量，必須將相對(duì)彎曲半徑設(shè)計(jì)在一定范圍內(nèi)。不同彎曲工藝的最小相對(duì)彎曲半徑參見表3-2。實(shí)際的最小相對(duì)彎曲半徑不僅取決彎曲工藝(芯模、設(shè)備)，還取決于材料的力學(xué)性能及設(shè)備等，管件實(shí)際的減薄率和不圓度等，需要通過工藝實(shí)驗(yàn)確定。

　　表3-2管材彎曲的最小相對(duì)彎曲半徑(d為管材直徑)

　　【興迪源機(jī)械內(nèi)高壓成形技術(shù)優(yōu)勢(shì)】

　　興迪源機(jī)械(Xingdi Machinery)是一家專注流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備制造企業(yè)。自2007年創(chuàng)立以來，公司一直致力于內(nèi)高壓成形的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。主營(yíng)產(chǎn)品范圍從生產(chǎn)普通液壓設(shè)備，現(xiàn)今發(fā)展至生產(chǎn)、研發(fā)國(guó)內(nèi)頂尖流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備。

　　興迪源機(jī)械自2010年開始組建超高壓液力成形技術(shù)團(tuán)隊(duì)，突破了成形壓力100MPa-250MPa的技術(shù)難關(guān)，研發(fā)出“內(nèi)高壓成型設(shè)備”并投入用戶生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。至今，公司已是創(chuàng)立超過10年的實(shí)力企業(yè)，已掌握了成形壓力為500MPa的技術(shù)，并向市場(chǎng)提供了合模力4000噸、成形壓力達(dá)500MPa以內(nèi)的各種規(guī)格的內(nèi)高壓成型液壓設(shè)備數(shù)十臺(tái)套，技術(shù)研發(fā)成果在國(guó)內(nèi)同行的民營(yíng)企業(yè)中達(dá)到優(yōu)異水平。

部分文段和圖片摘自：

《現(xiàn)代液壓成形技術(shù)》

作者：苑世劍

由興迪源機(jī)械編輯

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