管材塑性彎曲變形經(jīng)歷從不穩(wěn)定到穩(wěn)定變化的自然物理過(guò)程，其塑性變形只發(fā)生在彎曲平面附近的局部區(qū)域，這一區(qū)域是起皺、減薄拉裂和截面畸變等失穩(wěn)發(fā)生的危險(xiǎn)區(qū)域。對(duì)于芯模直徑d而言，d過(guò)大則外側(cè)管壁減薄嚴(yán)重且管件/夾塊之間容易產(chǎn)生滑動(dòng)，從而引起管件失穩(wěn)起皺，但是d過(guò)小，則必然發(fā)生失穩(wěn)起皺。

　　只要保證芯棒伸出量芯棒圓角半徑，即可以實(shí)現(xiàn)芯棒的防皺作用，和防皺塊相配合，防止失穩(wěn)起皺缺陷的產(chǎn)生。本文通過(guò)芯模幾何條件推導(dǎo)出了芯棒伸出量的取值公式。當(dāng)芯棒伸出量超過(guò)*大值后，芯棒將與管材發(fā)生干涉，使管材外側(cè)產(chǎn)生突起，引起壁厚過(guò)度減薄，嚴(yán)重時(shí)在突起處產(chǎn)生破裂。由于芯棒圓角半徑r僅完成過(guò)渡作用，因此只需取一較小值即可。對(duì)于芯頭厚度k而言，不宜太薄也不宜太厚。太薄則不能保證機(jī)械連接強(qiáng)度，太厚則使芯頭A點(diǎn)距離管材內(nèi)徑間隙太大而起不到支撐作用。

　　芯棒對(duì)成形效用的實(shí)驗(yàn)研究本文實(shí)驗(yàn)研究了芯模對(duì)數(shù)控彎管的效用。實(shí)驗(yàn)設(shè)備為自行設(shè)計(jì)定制的微電腦PLC控制液壓彎管機(jī)W27YPC63NC（如所示）。該設(shè)備具有與數(shù)控彎曲成形相同的成形原理和模具結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)著重研究了芯棒伸出量和芯頭個(gè)數(shù)對(duì)起皺、壁厚減薄和截面畸變的影響規(guī)律，并研究了不同材料對(duì)芯棒伸出量的影響規(guī)律，在此基礎(chǔ)上提出了合理芯棒伸出量和有效芯頭個(gè)數(shù)的選取原則和方法。管件成形過(guò)程穩(wěn)定，表面質(zhì)量較好。而使用其他如MoS2等潤(rùn)滑劑，對(duì)芯模損壞極為嚴(yán)重，管件無(wú)法正常彎曲。因此，選用不銹鋼專用拉伸油S980B為潤(rùn)滑劑。衡量成形管件質(zhì)量好壞的指標(biāo)為，起皺波紋高度、管截面圓度和管壁厚度。

　　芯棒伸出量對(duì)起皺和壁厚減薄的影響根據(jù)芯棒伸出量理論推導(dǎo)公式，確定芯棒伸出量的范圍。其他條件為穩(wěn)定成形條件而芯棒伸出量在范圍內(nèi)選取時(shí)，管材均沒(méi)有發(fā)生失穩(wěn)起皺和拉裂，其中6mm和123mm分別為芯棒伸出量的下限值和上限值。芯棒伸出量<6mm，則管材有發(fā)生壓縮失穩(wěn)的可能性，對(duì)模具和彎曲過(guò)程造成很大的破壞。超過(guò)123mm，則管材有出現(xiàn)鵝頭，甚至拉裂。由于芯棒>6mm即可發(fā)揮其對(duì)失穩(wěn)起皺的效用，因此本文在此著重研究芯棒伸出量對(duì)壁厚減薄的影響。

　　芯棒伸出量對(duì)截面畸變的影響實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，芯棒伸出量取值過(guò)小時(shí)，管件得不到有力支撐，將增加其扁化的可能性。因此，本文研究了芯棒伸出量對(duì)管材截面畸變的影響規(guī)律。表明了成形管件橢圓率隨芯棒伸出量的變化趨勢(shì)。管材在彎曲段后端圓度較好，管材得不到芯頭支撐，從而增加了扁化的可能性?？梢钥闯觯鞴芗┒藱E圓率呈負(fù)值，即長(zhǎng)軸小于短軸的現(xiàn)象，并且長(zhǎng)短軸長(zhǎng)度均小于原直徑。這是因?yàn)?，管件在末端受芯頭支撐作用*明顯，同時(shí)受到壓塊的助推作用，從而導(dǎo)致管材在彎曲后段切點(diǎn)發(fā)生短軸伸長(zhǎng)而長(zhǎng)軸縮短的現(xiàn)象。

　　結(jié)論1）芯棒伸出量取值過(guò)大將加劇壁厚減薄，甚至造成管件拉裂；而只要不小于*小值6mm，則伸出量對(duì)失穩(wěn)起皺的影響較??；發(fā)現(xiàn)了數(shù)控繞彎過(guò)程管材截面畸變的特點(diǎn)，獲得了合理芯棒伸出量的選取策略。2）芯頭是影響截面畸變的主要因素。綜合考慮管徑、彎曲半徑和彎曲角度，只需對(duì)管件彎曲危險(xiǎn)截面進(jìn)行有效弧長(zhǎng)支撐，即可滿足對(duì)管件截面畸變程度的有效控制。3）通過(guò)分段抽芯的工藝方法，解決了小彎曲半徑彎曲過(guò)程中，芯模對(duì)管件的阻力過(guò)大，導(dǎo)致管件與夾塊出現(xiàn)滑動(dòng)的問(wèn)題，從而避免了彎管內(nèi)側(cè)可能的失穩(wěn)起皺。