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河北华利机械配件有限公司

CB125T手把管的弯管机弯曲模具设计

2013/7/4 16:13:35

 CB125T手把管的弯管机弯曲模具设计

    重庆大学陈霞温彤

    [摘要]介绍了CB125T摩托车手把管的弯管机弯曲工艺及模具,并以该件为例介绍了CNC弯管机弯模设计中的几何尺寸计算方法。

    关键词:  管材  弯曲  模具设计  弯管机

    1   

    1所示的CB125T两轮摩托车手把管,材料为20-是一个典型的薄壁钢管弯曲件。其基本的加工工艺顺序为:管坯下料、校直、弯曲、滚花、钻孔、检验。弯曲是其中一个十分重要的加工环节,弯曲质量的好坏,对后续加工工序和管制件的整体质量水平影响很大。

为保证生产效率和加工质量,CB125T摩托车手把管的弯曲采用了适合大批量、高精度要求管件加工的数控(CNC)弯管机,机型是日本OPTON公司的MS-50R型。该型号弯管机所能弯曲的最大钢管直径为50mm,最大管壁厚2. 3mm,最大弯曲半径为150mm,弯曲角度o!1950

2 CB125T手把管的弯管机弯曲工艺与模具

    弯管机的弯管方式是“缠绕式”弯曲,该方式将管件的各个弯头依次进行弯曲,最终完成整个管件的弯曲。由于结构上的原因,不同型号的弯管机对所弯管件在几何形状及尺寸上都有一定的要求。除了由弯管机设备型号所确定的一些参数,如弯管的最大直径D,管坯的最大长度L,弯曲最大角度,最小和最大弯曲半径rR等外,还要求管件每两个弯头之间以及管的两端头有足够长的直线段Z.以便于弯曲时管材的夹紧和弯制,一般L的取值应大于(1.53)D。

    根据图1可知.CB125T手把管的管径D.管坯总长L,相对壁厚t/D,最大弯曲角度P,弯曲半径Rr等均满足MS-50R弯管机要求。但经计算后知该件两端的两个弯头之间的直线段长度,为5. 52mm(计算方法见后),小于MS-50R弯管机允许的最小直线段长度。为了能在现有的设备上进行生产,必须采用与传统的标准弯管机弯曲模具所不同的结构形式。由此我们利用了OPTON MS-50RCNC弯管机可同时安装两套弯模来加工同一管材这一功能,设计出两套弯模来弯制该手把管。第一套弯曲模具与常用的标准弯管机弯曲模具一样,称为标准型,第二套为非标准型,称为异型-结构形式如图2所示。异型弯模和标准型弯模主要的不同在于与夹紧模相配合的部分。根据CB125T

手把管的管形特点,异型弯模上与夹紧模相配合的部分做成对称两个方向的弧形型槽,这样既保证了弯曲时有足够的夹持长度,又不会使管件和弯曲模发生干涉,从而实现了弯管机的缠绕式弯曲,无论从手把管左端还是右端开始弯曲,第一个弯头采用的都是标准型,第二个弯头用异型,第三个弯头用标准型,最后是异型。

3异型弯模设计与几何计算

    CB125T手把管异型弯模设计的主要内容在亍弧形型槽的设计,其关系则是确定一些空间几何尺寸,如图2所示异型弯曲模的直线段长度Z(两段圆弧间的真线段长度EF),角ap的大小等。

    一根多段不共面管材弯曲(空间弯曲)件的形状无论有多么复杂,几何尺寸计算时总可以将该管件用过管断面中心的轴线来表示,即简化为多段连续柏联的直线和曲线段后再进行计算,最后再考虑管子直径大小等?占渫涔芗负纬叽缂扑愕某S梅椒ㄓ辛⑻寮负渭扑惴ê褪噶考扑惴。

    利用立体几何方法计算空间弯管的几何尺寸,先要根据制件图搞清管形中各轴线的相互关系。由于在制件图中,一般各个视图都是将管形向空间相互垂直的平面投影而成的,据此确定管件各轴线在空间的关系,绘出反映各轴线几何关系的立体图,得到如图3所示的计算简图L由于CB12sT手把管的对称性,只绘出一半)。矢量计算法首先要建立坐标系,如图3所示,再根据制件图得到各几何点的坐标值进行计算。实际中常常两种计算并用。下面以CB125T手把管为例进行说明。

4结论

    经实际验证,上述弯管机弯曲工艺以及弯曲模具完全能弯制出合格的CB125T手把管弯管件,从而在间一台C,NC弯管机上弯制出了CB125T摩托车手把管,证明该弯管工艺及模具设计是成功的。目前,该模具已用于批量生产,并取得了很大的经济效益。该弯管工艺和弯曲模具结构形式,对在CNC弯管机上弯制短直线段管件有较高参考价值。

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