摘要：介绍了管子在冷态弯制时的变形情况，以及通过合理选择芯棒及掌握其正确的使用方法，达到弯制出理想小半径管件的方法。

关键词：应力；芯棒；相对弯曲半径；相对壁厚 

一、引言 

弯管技术广泛应用于锅炉及压力容器行业，中央空调制造业、汽车工业、航空航天工业、船舶制造业等多种行业，弯管质量的好坏，将直接影响到这些行业的产品的结构合理性，安全性、可靠性等。因此，为了弯制出高质量的管件，就应该掌握管件在不同工艺条件下的加工技巧。对于冷态弯管，合理选择芯棒的形成及掌握其正确的使用方法非常必要。 

二、工艺分析 

在纯弯曲的情况下，外径为d、壁厚为s的管子受外力矩m的作用发生弯曲时，中性层外侧的管壁受拉应力σ1的作用而减薄，内侧管壁受压应力σ2的作用而增厚(见图1a)。同时，合力f1和f2又使管子弯曲处的横截面发生变形而成为近似椭圆形(见图1b)，内侧管壁在σ2的作用下还可能出现失稳而起皱(见图1c)，为弯制出理想的管件，就应采取相应的措施来防止上述这些缺陷的产生，其中有芯弯管就是Zui常用的有效方法之一。 

图1管子弯曲时的受力及变形情况 
(a)管子弯曲时的受力情况(b)管子弯曲时的截面变形(c)管子弯曲时的内侧失稳起皱 
所谓有芯弯管，就是当被弯制的管子相对弯曲半径r／d或相对壁厚s／d较小时，为了获得高质量的管件，在管子被弯制过程中，在其内部插入一根合适的芯棒，以防止管子弯曲时圆弧处出现变扁及起皱现象的方法(见图2)。 

图2有芯弯管示意图 
1.弯管模盘2.芯棒头3.防皱块4.管子5.芯棒杆6.夹紧块7.压力导向模 
三、弯管方式的选择 

一般来说，冷态弯管有两种方式：一种为无芯弯管，一种为有芯弯管。对于在什么情况下采用无芯弯管，什么情况下采用有芯弯管以及在有芯弯管时选用何种芯棒，需要对弯制管件的相对弯曲半径r／d及相对壁厚s／d、弯曲角度α数值的大小进行分析之后来确定。r／d、s／d及α各值与弯管方式及芯棒形状之间的相互关系如表1所示，弯管时参照此表可达到满意的效果。 

从表1可以看出，对于相同外径d、壁厚s的管子，在弯制不同的圆弧半径r时，由于其相对弯曲半径r／d、相对壁厚s／d以及弯曲角度α的不同，可分别选用下列方式进行弯管：①无芯弯管、②使用硬式芯棒弯管、③使用软式芯棒弯管等。当r／d≥3、s／d≥0.05时，采用无芯弯管即可；当r／d≤2.5、s／d≥0.05或r／d≥3、s／d≥0.025时，使用硬式芯棒可达到预期的效果；当r／d与s／d两者都较小而弯曲角度