双层短排气管的弯曲工艺及模具设计

浙江钱江摩托股份有限公司金属制造厂 （317500） 刘仁明

我公司消声器排气管主要是在弯管机上制造完成的，但近年来国三排气管的加工数量越来越多，该类排气管结构一般由前后两段双层管经弯制后组焊而成，中间加触媒，后段弯曲直线段往往较短，在弯管机上弯曲难以取得理想的加工效果。为此，我们进行工艺攻关，在生产实践中摸索出了一些解决的办法，采用冷冻加冲压弯曲方法，产品质量及生产效率大为提高。图1所示为我厂骑式消声器排气管后段结构。

图1

1.零件工艺性分析

从图1可以看出，夹紧直线段只有60mm，另一端也只有80mm，已接近弯管夹紧段至少不低于60mm的极限尺寸，导模段尺寸也偏短。因过渡直线短，加工可靠性差，在实际生产过程中，如模具磨损、设备精度不好或调整不到位，极易出现打滑造成起皱、弯裂、压瘪、圆度不足等问题，影响制件质量和外观。

内外管双层结构且直径分别为35mm和25mm，厚度均为1.5mm，要确保间隙均匀，必须采用双层心棒，但有对心棒制作要求较高，操作工人劳动强度大等问题。

从以上工艺分析可以看出，在弯管机弯曲容易伤手，很不安全，且产品的一致性差，为提高排气管质量的稳定性，必须在夹紧段增加工艺接口或加长辅助直线段长度，配置相应的检具、切模，加工完毕之后进行切除。既增加了工序和直接人工消耗，又浪费直接材料，导致生产成本增大。如果在加工过程中各道工序控制把关不严，极易发生弯管角度偏差，甚至会造成零件的报废。

2.模具结构及工艺方案

根据产品结构特点，为了保证产品的一致性，通过制作弯形模，在压力机上冲压成形，模具结构如图2所示。

图 2

在模具设计过程中选用内芯冰冻代替心棒。同时为了保证零件的加工要求，设计制作弯形模时，应适当考虑零件弯曲的回弹因素。然后根据零件的数据在加工中心上加工模具，上下模采用Cr12材料制造，工作部分淬硬至50～60HRC，此模具结构和加工也比较简单，并在模具端面做好定位装置，确保工件成形之后尺寸的一致性。

管材弯曲前，加工好内外管，并进行组装，要求内外管同轴度在±0.5mm以内，一端用橡皮堵头密封，浸入水槽中，使内、外管之间均充满水，再放入专用冷冻槽内进行速冻，温度达到－28～－25℃，保温约30min，使冰冻扎实、颜色发白，避免在冲压过程中因滑冰、碎冰引起工件不合格，在压力机上安装好弯形模，调整好机床就可以进行试冲，角度尺寸符合检具、圆度等达到图样要求。

3.结语

以上冷冻加冲压弯曲方法，在我们工厂现已开始广泛应用，生产效率高，安全性较强，模具费用低，对操作工技术要求低，产品一致性好，特别适用于短管材且单道弯或双道弯过渡段短呈S形的工件，至今已为公司创造了很大的经济效益。