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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摩托車手把管的彎管機彎曲工藝及模具,并以該件為例介紹了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,材料為20-是一個典型的薄壁鋼管彎曲件。其基本的加工工藝順序為:管坯下料、校直、彎曲、滾花、鉆孔、檢驗。彎曲是其中一個十分重要的加工環節,彎曲質量的好壞,對后續加工工序和管制件的整體質量水平影響很大。

為保證生產效率和加工質量,CB125T摩托車手把管的彎曲采用了適合大批量、高精度要求管件加工的數控(CNC)彎管機,機型是日本OPTON公司的MS-50R型。該型號彎管機所能彎曲的最大鋼管直徑為50mm,最大管壁厚2. 3mm,最大彎曲半徑為150mm,彎曲角度o?!?span lang="EN-US">1950

2 CB125T手把管的彎管機彎曲工藝與模具

    彎管機的彎管方式是“纏繞式”彎曲,該方式將管件的各個彎頭依次進行彎曲,最終完成整個管件的彎曲。由于結構上的原因,不同型號的彎管機對所彎管件在幾何形狀及尺寸上都有一定的要求。除了由彎管機設備型號所確定的一些參數,如彎管的最大直徑D,管坯的最大長度L,彎曲最大角度,最小和最大彎曲半徑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.以便于彎曲時管材的夾緊和彎制,一般L的取值應大于(1.53)D。

    根據圖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,彎曲半徑Rr等均滿足MS-50R彎管機要求。但經計算后知該件兩端的兩個彎頭之間的直線段長度,為5. 52mm(計算方法見后),小于MS-50R彎管機允許的最小直線段長度。為了能在現有的設備上進行生產,必須采用與傳統的標準彎管機彎曲模具所不同的結構形式。由此我們利用了OPTON MS-50RCNC彎管機可同時安裝兩套彎模來加工同一管材這一功能,設計出兩套彎模來彎制該手把管。第一套彎曲模具與常用的標準彎管機彎曲模具一樣,稱為標準型,第二套為非標準型,稱為異型-結構形式如圖2所示。異型彎模和標準型彎模主要的不同在于與夾緊模相配合的部分。根據CB125T

手把管的管形特點,異型彎模上與夾緊模相配合的部分做成對稱兩個方向的弧形型槽,這樣既保證了彎曲時有足夠的夾持長度,又不會使管件和彎曲模發生干涉,從而實現了彎管機的纏繞式彎曲,無論從手把管左端還是右端開始彎曲,第一個彎頭采用的都是標準型,第二個彎頭用異型,第三個彎頭用標準型,最后是異型。

3異型彎模設計與幾何計算

    CB125T手把管異型彎模設計的主要內容在亍弧形型槽的設計,其關系則是確定一些空間幾何尺寸,如圖2所示異型彎曲模的直線段長度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(空間彎曲)件的形狀無論有多么復雜,幾何尺寸計算時總可以將該管件用過管斷面中心的軸線來表示,即簡化為多段連續柏聯的直線和曲線段后再進行計算,最后再考慮管子直徑大小等??臻g彎管件幾何尺寸計算的常用方法有立體幾何計算法和矢量計算法。

    利用立體幾何方法計算空間彎管的幾何尺寸,先要根據制件圖搞清管形中各軸線的相互關系。由于在制件圖中,一般各個視圖都是將管形向空間相互垂直的平面投影而成的,據此確定管件各軸線在空間的關系,繪出反映各軸線幾何關系的立體圖,得到如圖3所示的計算簡圖L由于CB12sT手把管的對稱性,只繪出一半)。矢量計算法首先要建立坐標系,如圖3所示,再根據制件圖得到各幾何點的坐標值進行計算。實際中常常兩種計算并用。下面以CB125T手把管為例進行說明。

4結論

    經實際驗證,上述彎管機彎曲工藝以及彎曲模具完全能彎制出合格的CB125T手把管彎管件,從而在間一臺C,NC彎管機上彎制出了CB125T摩托車手把管,證明該彎管工藝及模具設計是成功的。目前,該模具已用于批量生產,并取得了很大的經濟效益。該彎管工藝和彎曲模具結構形式,對在CNC彎管機上彎制短直線段管件有較高參考價值。

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