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河北華利機械配件有限公司

CB125T手把管的彎管機彎曲模具設計

2013/7/4 16:13:35

 CB125T手把管的彎管機彎曲模具設計

    重慶大學陳霞溫彤

    [摘要]介紹了CB125T摩托车手把管的彎管機彎曲工艺及模具,并以该件为例介紹了CNC彎管機彎模設計中的幾何尺寸計算方法。

    關鍵詞:  管材  彎曲  模具設計  彎管機

    1   

    1所示的CB125T兩輪摩托車手把管,材料爲20-是一个典型的薄壁鋼管彎曲件。其基本的加工工艺顺序为:管坯下料、校直、彎曲、滚花、钻孔、检验。彎曲是其中一个十分重要的加工环节,彎曲质量的好坏,对后续加工工序和管制件的整体质量水平影响很大。

为保证生产效率簣D庸ぶ柿浚CB125T摩托车手把管的彎曲采用了适合大批量、高精度要求管件加工的数控(CNC)彎管機,机型是日本OPTON公司的MS-50R型。该型号彎管機所能彎曲的最大鋼管直径为50mm,最大管壁厚2. 3mm,最大彎曲半径为150mm,彎曲角度o。~1950

2 CB125T手把管的彎管機彎曲工艺与模具

    彎管機的弯管方式是“缠绕式”彎曲,该方式将管件的各个弯头依次进行彎曲,最终完成整个管件的彎曲。由于结构上的原因,不同型号的彎管機对所弯管件在几何形状及尺寸上都有一定的要求。除了由彎管機设备型号所确定的一些参数,如弯管的最大直径D,管坯的最大長度L,彎曲最大角度,最小和最大彎曲半径rR等外,還要求管件每兩個彎頭之間以及管的兩端頭有足夠長的直線段Z.以便于彎曲时管材的夹紧和弯制,一般L的取值應大于(1.53)D

    根据圖1可知.CB125T手把管的管徑D.管坯總長L,相對壁厚t/D,最大彎曲角度P,彎曲半径Rr等均滿足MS-50R彎管機要求。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(計算方法見後),小于MS-50R彎管機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彎管機彎曲模具所不同的结构形式。由此我们利用了OPTON MS-50RCNC彎管機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。第一套彎曲模具与常用的标准彎管機彎曲模具一样,称为标准型,第二套为非标准型,称为异型-结构形式如圖2所示。異型彎模和標准型彎模主要的不同在于與夾緊模相配合的部分。根據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,这样既保证了彎曲时有足够的夹持长度,又不会使管件和彎曲模发生干涉,从而实现了彎管機的缠绕式彎曲,无论从手把管左端还是右端开始彎曲,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異型彎模設計與幾何計算

    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,如圖2所示异型彎曲模的直线段长度Z(兩段圓弧間的真線段長度EF),角ap的大小等。

    一根多段不共面管材彎曲(空间彎曲)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。空间弯管件几何尺寸计算的常用方法有立体几何计算法和矢量计算法。

    利用立体几何方法计算空间弯管的几何尺寸,先要根据制件圖搞清管形中各轴线的相互关系。由于在制件圖中,一般各个视圖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圖,得到如圖3所示的计算简圖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,如圖3所示,再根据制件圖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手把管爲例進行說明。

4結論

    经实际验证,上述彎管機彎曲工艺以及彎曲模具完全能弯制出合格的CB125T手把管彎管件,從而在間一台C,NC彎管機上弯制出了CB125T摩托车手把管,证明该弯管工艺及模具設計是成功的。目前,该模具已用于批量生产,并取得了很大的经济效益。该弯管工艺和彎曲模具结构形式,对在CNC彎管機上弯制短直线段管件有较高参考价值。

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