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)生的危險區(qū)域。對于芯模直徑d而言，d過大則外側(cè)管壁減薄嚴重且管件/夾塊之間容易產(chǎn)生滑動，從而引起管件失穩(wěn)起皺，但是d過小，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*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，引起壁厚過度減薄，嚴重時在突起處產(chǎn)生破裂。由于芯棒圓角半徑r僅完成過渡作用，因此只需取一較小值即可。對于芯頭厚度k而言，不宜太薄也不宜太厚。太薄則不能保證機械連接強度，太厚則使芯頭A點距離管材內(nèi)徑間隙太大而起不到支撐作用。

　　芯棒對成形效用的實驗研究本文實驗研究了芯模對數(shù)控彎管的效用。實驗設(shè)備為自行設(shè)計定制的微電腦PLC控制液壓彎管機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)。實驗著重研究了芯棒伸出量和芯頭個數(shù)對起皺、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數(shù)的選取原則和方法。管件成形過程穩(wěn)定，表面質(zhì)量較好。而使用其他如MoS2等潤滑劑，對芯模損壞極為嚴重，管件無法正常彎曲。因此，選用不銹鋼專用拉伸油S980B為潤滑劑。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，管材均沒有發(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，對模具和彎曲過程造成很大的破壞。超過123mm，則管材有出現(xiàn)鵝頭，甚至拉裂。由于芯棒>6mm即可發(fā)揮其對失穩(wěn)起皺的效用，因此本文在此著重研究芯棒伸出量對壁厚減薄的影響。

　　芯棒伸出量對截面畸變的影響實驗發(fā)現(xiàn)，芯棒伸出量取值過小時，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。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?，各管件末端橢圓率呈負值，即長軸小于短軸的現(xiàn)象，并且長短軸長度均小于原直徑。這是因為，管件在末端受芯頭支撐作用*明顯，同時受到壓塊的助推作用，從而導(dǎo)致管材在彎曲后段切點發(fā)生短軸伸長而長軸縮短的現(xiàn)象。

　　結(jié)論1）芯棒伸出量取值過大將加劇壁厚減薄，甚至造成管件拉裂；而只要不小于*小值6mm，則伸出量對失穩(wěn)起皺的影響較??；發(fā)現(xiàn)了數(shù)控繞彎過程管材截面畸變的特點，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，只需對管件彎曲危險截面進行有效弧長支撐，即可滿足對管件截面畸變程度的有效控制。3）通過分段抽芯的工藝方法，解決了小彎曲半徑彎曲過程中，芯模對管件的阻力過大，導(dǎo)致管件與夾塊出現(xiàn)滑動的問題，從而避免了彎管內(nèi)側(cè)可能的失穩(wěn)起皺。