数控弯管研究现状小结

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1、数控弯管研究现状小结"人学车辆与能源学院摘要：本文简介了管材弯曲的相关知识和发展趋势，总结了数控弯管的研究历史和现状以及存在的问题。关键词：管材弯曲；数控弯管；现状1管材弯曲简介以管材为毛坯，通过塑性加工手段,制造管材零件的工艺称为管材塑性加工Hl。管材弯曲成形是管材塑性加工的重要组成部分。用管材制造的弯曲零件，无论是平面弯曲件，还是空间弯曲件，除大量应用于气体、液体的输送管路外，在金属结构件中的应用也十分广泛。管材弯曲加工的方法很多。按成形方法来分，主要有滚弯曲、模弯曲和无模弯曲三种。按弯曲时加热与否，可分为冷弯曲和热弯曲。按弯

2、曲吋冇无填充物，又可分为有芯（填料）弯管和无芯（填料）弯管。近年来，管材弯曲成形技术取得了新进展，相继开发出了零半径钢管弯曲加工、热应力弯曲和激光弯曲成形等最新技术［21。在管材弯曲过程中，外侧壁的减薄、破裂，内侧壁的增厚、起皱和横截面畸变及其演化过程，以及卸载后的回弹及其控制，一直是包括管材弯曲成形在内的工程界未能有效解决的技术难题，也是当今国内外塑性加工学科研究的难点和热点。随着大口径薄壁管小弯曲半径件和难变形材料（钛合金）管的应用推广，上述问题日益严重。针对管材弯曲过程，国内外研究者和工程技术人员主要从理论分析、实验研究和有

3、限元数值模拟等方面开展研究［31。目前针对管材弯曲成形从理论、实验方面着手研究的较多，基于数值模拟研究的较少；针对加热弯曲成形研究的多，而对冷弯成形研究的少；针对矩形管弯曲研究的多，针对圆管弯曲研究的少；研究纯弯曲和均匀弯曲的多，但针对先进而复杂的数控弯管工艺幵展的研究不多，相关报道较少W。2数控弯管国内外研究历史、现状分析如前面所述，管材弯曲有很多方法,相应地也就有不同的弯管设备。在各种方法屮，绕弯是最常用的弯管方法，而绕弯最常用的设备是弯管机。弯管机的结构形式很多，按弯管吋加热与否可分为冷弯管机和热弯管机两类；按传动方式可分为

4、手动、气动、机械传动和液压传动四种；按控制方式又可分为手控、半自动、自动和数按四种。机械传动式弯管机结构简单，制造方便,通用性大。液压弯管机传动平稳、可靠、噪音小，结构紧凑，能弯制不同直径的管材。半自动控制的弯管机，一般只对弯管角度进行0动控制，主耍用于中、小批量的生产。自动控制的弯管机通过尺寸预选机构和程序控制系统对弯管全过程(送进、弯管和空间转角)实行自动控制，这种弯管机一般采用液压传动,适用于大批量生产。数控弯管机能够根据零件阁规定的程序和尺寸，通过输入数据来实现弯管过程的全自动控制，它适用于大批量生产，尤其是管件尺寸参数多

5、变的场合l4j。数控弯管机是基于矢量弯管原理，按程序通过数字控制系统来弯曲用户所需的任意空间立体管件的现代重耍的先进弯曲加工设备，其执行机构主要包括夹紧弯曲机构和管材送进旋转机构。随着微机技术的迅速发展，现在的数控弯管机一般都采用微机控制，故也称为CNC(ComputerNumericalControl)系列的弯管机。由于计算机可完全由软件来确定数字信息的处理过程，从而具有真正的“柔性”，使数按系统的性能大大提高⑵。三维数控弯管的发展与计算机技术的发展息息相关，早在20世纪70年代，时值世界各国矢量弯管技术刚刚起步，美国伊顿-列昂

6、纳德(EATON-LEONARD)公司就已研制生产了计算机数控(CNC)弯管设备，这套设备包含一台VECTOR1管形测量机和一台VECTORBEND150弯管机，这套设备集数据测量、管形数据计算和数控弯管多项新技术于一身，首创计算机编程数控弯管之先河，大大提高了当时的数控弯管水平20世纪80年代，日本千代田工业株式会社在美国伊顿-列昂纳德公司的研究成果上，成功研制了M-1型管型测量机和EC、TC两种系列十多种型号的数控弯管机与VECTOR1相比，M-1功能更强大，数据精度更高，很快便以崭新技术而貌挤入了国际市场。我国的矢量弯管技术

7、研宂起步较晚，但发展较快。早在1970年武昌造船厂就研制成功一台数控弯管机，这是国内自主研制的第一台数控弯管机。1973武昌造船厂又成功研制了SKWG-2型数控弯管机。此后上海造船工艺研允所、泰州海光机械厂等多家国内企业也陆续研制推出了数控弯管机。在80年代中期中国航空精密机械研宂所研制成功了DGC-1型五坐标导管测量机，其测量精度技术指标己达到美国VECTORI管形测量机的水平，它的研制成功是国内数控弯管技术的一个突破，填补了国内导管测量技术的空白。1993年，由长治锻压机床厂和英国ADDISON机床有限公司合作生产的DB275

8、CNC弯管机，通过了机电部组织的技术鉴定。这种新型弯管机是世界上最大、自动化程度最高的一种冷变三维全功能数控弯管机。阁1是英国Addison公司生产的一台代表弯管世界先进水平的DB80B(CNC)弯管机。该机床采用了多CUP控制系统、模块化设计方法