安全 系 数 ，一 般取 １ Ｉ ３ ；
弯 曲件宽度 （ ｍ ｍ）；
卜 ＿ ＿弯 曲材料 厚 度 （ ｒ ｎ ｍ） ；
弯 曲件 内弯曲半径 （ ｍ ｍ）；
— —
材料抗拉强度 （ ＭＰ ａ ）。
将七 ＝１ ． ３，６ ＝１ １ ４ ｍｍ ，ｔ ＝ ５ ｍｍ，Ｒ＝ ３ ４ ３ ｍｍ ，
譬
７ ９
ＷＩ Ｖ Ｉ ￣ ． Ｉ Ｉ Ｉ Ｃｔ ＯＩ ＷＯ ｆ ｌ Ｃ Ｉ Ｎ ＲＩ ９ ． ￣ ｏ ． ｃ ｏ ｍ Ｊ
（ ２ ）钢管压模弯 曲力计算 弯 曲力计算是设计
弯 曲模 和 选择 压 力设 备 吨 位 的重 要 依据 。根据 弯 曲
压模最小壁厚及宽度设计。通过对钢管 受力分析计算 ，并考虑滚压模的经济性 ，最 弯管压模壁厚取１ ０ ａｍ，宽度取２ ｒ ８ ０ ｍｍ。
应变分量 （ 见图２ ） ，一种应变状态只有一组主应
变。
一
点的应变状态也可分解成 两部 分 ，如 图３ 所
示 。第一部分以平均应变 为各 向应变的三 向等 应变状态 Ｅ ＝ （ ＋５ ： ＋６ ）／ ３ ，表示 了单元体 体积的变化 。第二部分是以各 向主变应与 的差 值为变应值构成的应变状态 ，表示了单元体形状的
（ １ ）模具材料的基本要求 根据工作部分对模 具硬度的要求 ，硬度要达￣ Ｉ Ｊ ５ ８ ￣ ６ ４ ＨＲ Ｃ，具 有高耐 磨性 和足够 韧度 ，以及 良好 的使用性能和 工艺性
图 １
能 ，故该弯管压模选用Ｚ Ｇ ３ １ ０ —５ ７ ０ 材质。
参磊 工 热 加 工 热
＝ ４ ６ ０ ＭＰ ａ 代入上式 ，计算得Ｆ 自 ＝ ３ ４ ２ ８ Ｎ，现车间
选用功率为４ ０ ｋ Ｗ 的 三辊 卷 板 机 进 行 滚 压 生 产 ，完 全能 满 足所 需 弯 曲力 的要 求 。
（ ３ ）弯管滚压模工作部分 尺寸设计
内孔尺
５
寸 设 计 ，如 图４ 所 示 ，为 方便 安 装 ，把 滚 压 模 具 设
产生挤压
变 形 区域 图 ２ 图 ３
，
够 Ｉ 睡
经过以上受力分析及结合屈雷斯卡 塑性屈服条
件 ，表 达 式为
Ｔｍ ＝（ 仃１ 一 ２ ） ＝盯。
特 制 订 钢 管压 弯 采 用 冷滚 压 成 形 法较 好 ，设备 选 用三 辊 式卷 板 机 。
３ ． 滚 压成 形模具设计
计成上下两半边对 开式 ，两半边用４ 一Ｍ１ ６ 螺栓联
接 。 内孔 尺 寸与 三辊 卷 板 机 的辊 轴 配合 ，经测 量 辊 轴直 径 为２ ９ ０ ｍｍ，公差 配合 选 用 间隙 配合 。加 工 内
与 此 同时 ，运 用靠 模 进行 检 验 ，当钢 管
度与靠模的圆弧基本吻合时 ，再相应加压 ， 拆模后钢管回弹 ，确保弯好的钢管制件达到
变化。
有关冲压模具的设计资料 ，通过对钢管制件进行工
艺 及 受 力分 析 ，最 终 设 计 出 了 较 为 理 想 的 弯 曲 模
具 ，圆满地 完成 了加工任务 ，赢得 了用户的信赖 。 下面就此压弯模具作一简要介绍。
２ ． 钢管 制件弯 曲工艺分析
如 图１ 所示 ，钢管压弯受力后 ，主要 变形 区域 集 中在受压和受弯部分 ，因此对这一部分 的受力分 析及防止变形措施是整个模具设计的关键 点之一 ， 而滚压成形工艺不单是模具的滚制工序 ，主要还是 由模具 的设计成功率起决定作用。
１ ． 主要难点
该 钢 管 为 普 通钢 管 ，材 质 为Ｑ２ ３ ５ Ａ，壁 厚 ５ ａｍ，直径 １ ｒ １ ４ ａｍ，弯拱要求弯曲部分成形后 ，受 ｒ
挤 压 变 形 不 得超 过 ２ ０ ％，且 外 形 尺 寸 必须 符 合 用 户 图样 要 求 ，加 工 数量 ４ ０ ０ 条。 为 能 够 完成 用 户 的加 工要 求 ，笔 者翻 阅 了大 量
能很好地上紧贴在卷板机的辊轴之上 ，防止模具打
滑。
迹 ，提高弯曲件的精度和表面质量，现场 实
６ 所示。
幽
４
模具 设 计 制造 完 成 后 ，一 次试 滚 压 制件
工作部分圆角半径及其深度设计。为使钢管弯 曲件在滚压时不致损伤变形 ，工作部分设计成下凹 圆弧状 ，凹模圆角半径 不能过小 ，现取稍大于钢 管外形尺寸为５ ７ ． ５ ｍｍ。凹模深度需等于下 凹圆角 半径 ，杏则易使钢管沿 凹模滑进时阻力增大 ，从而
Ｆｏ ｒ ｍｉ ｎ ｇ
钢管弯曲工艺分析及模具设计
广西百 色美联 煤矿装备 制造 有 限责任 公司 （ 田东新 州 ５ ３ １ ５ ０ １ ） 梁玉 星
我公司作为专门为南方软 岩喀斯特地貌矿井设
计 制 造煤 矿 机 械化 装 备 的生 产 厂 家 ，经常 接 到 各种
钢管制件 弯 曲后受挤压处 的应 变状态可参 照 应 力分析过程 ，通过在变形区某点处取单元体 ，然
后研究该单元体的变形 ，在其变形过程 中，各质点 都离开初始位置产生位移。一点的应变状态可通过 微元体的变形来表示 ，当采用主轴坐标 系时 ，单元
体 就 只有 ３ 个 主 应 变 分 量 、 ： 、Ｅ ，而 没 有 切
急、难 、繁重的机械加工任务。最近 ， １ １ ４ ｍｍ钢 管弯拱的制作加工 ，便是其中的任务之一 。
力计算公式
Ｆ自 ＝ ０ ． ７ ｋ ｂ ｔ ／（ Ｒ＋ ｔ ）
４ ． 滚 压工艺规范
如 图５ 所示 ，钢管在 三辊卷板机上滚压
应 逐 步加 压 ，多次 来 回滚 动 ，否 则会 造 成变 层材 料破 裂 ，影 响 使用 性能 。
式中 Ｆ ——冲压行程结束的 自由弯曲力 （ Ｎ）；
求 的３ ０ 。 弯 曲角 。
孔时 ，必须将上下两半边模 合起来整体加工，以保
证两 半 边 的 同轴 度 。 同时 ，还 需 在 两半 边 模 的结 合 面 处垫 上 一块 ５ ｍｍ厚的 钢板 ，以便 组 装时 ，滚 压模
钢管滚压后 制 件 外 表 面 产 生 划 伤 而 留