金属波纹管作为弹性密封零件，首先要满足强度条件，即其大应力不超过给定条件下的许用应力。许用应力可由极限应力除以安全系数得出。根据波纹管的工作条件和对它的使用要求，极限应力可以是屈服强度，也可以是波纹管失稳时的临界应力，或者是疲劳强度等。要计算波纹管大工作应力必须分析波纹管管壁中的应力分布。

　　波纹管上的应力是由系统中的压力和波纹管变形所产生的。压力在波纹管上产生环（周向）应力，而在波的侧壁、波谷和波峰处产生径向的薄膜和弯曲应力。不能抗弯的薄壳有时称为薄膜，忽略弯曲而算得的应力则称为薄膜应力。波纹管变形时产生径向薄膜应力和弯曲应力。

波纹管在工作时，有的承受内压，有的承受外压，例如波纹膨胀节和金属软管在多数情况下其波纹管承受内压，而用于阀门阀杆密封的波纹管一般情况下承受外压在这里主要分析波纹管承受内压时的应力，波纹管承受外压的能力一般情况下高于耐内压能力。随着波纹管的广泛应用，人们对波纹管的应力进行大量的分析研究和实验验证工作，提出了许多供工程设计使用的计算公式、计算程序和图表。但是，有的方法由于图表或程序繁复使用不方便，有的方法假设条件不是过于简化就是过于理想，难以保证使用上的，不少方法未能为工程界所接受。因此，真正符合实用要求的方法为数不多。应用比较普遍的方法有如下两种：

　　1．数值法计算波纹管应力

　　假定波纹管的全部波纹都处于同一条件下，在计算时只研究波纹管波纹的单个半波。这样，在研究中就不考虑端部波纹，虽然端部波纹的边界条件与中间波纹有所不同。数值法是根据E．列斯涅尔对于变壁厚回转薄壳产生轴向对称变形时所列的非线性方程来解的。在推导E．列斯涅尔方程时，应用了薄壳理论的一般假定，其中包括：与环壳曲率主半径相比厚度很小的假定；材料的均一性和各向同性的假定。采用上述假定也会给计算带来一定的误差。因为在制造波纹管时，管坯的轧制，拉深和随后的波纹塑性成形会造成材料力学性能上的各向异性和不均匀性。

　　2．美国EJMA 应力计算方法

波纹管是指用可折叠片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹元件。波纹管在仪器仪表中应用广泛，主要用途是为开口端固定，密封端处于自由状态，并利用辅助的螺旋弹簧或增加弹性。工作时在内部压力的作用下沿管子长度方向伸长，使活动端产生与压力成一定关系的位移。活动端带动指针即可直接指示压力的大小。波纹管常常与位移传感器组合起来构成输出为电量的压力传感器，有时也用作隔离元件。由于波纹管的伸展要求较大的容积变化，因此它的响应速度低于波登管。波纹管适于测量低压。

金属波纹管的成型种类

随着工业生产对金属波纹管提出越来越严格，越来越多样化的实际需求，金属波纹管由于样式的差异逐渐分化出众多的种类。

金属波纹管成形技术与装备也紧随这种多样性的趋势，利用新的学术成果和创新技术，自身得到不断创新和发展。随着实际生产对金属波纹管产品的要求不断提 高，人们对金属波纹管成形技术和智 能装备展开深入的研究。

金属波纹管的成形技 术种类繁多，例如液压成形、橡胶或机械胀压成形、焊接成形、滚压成形、电铸成形、旋压成形、电磁成形等。以及新近研发的热辅助气压成形、半无模成形以及水射流渐进成形等波纹管成形技术，并且每种成形技 术都有对应类型的波纹管件。

以上众多成形技术中能覆盖成形波纹管种类较多，也是成形领域应用较广泛的当属液压成形技 术。尤其是对于中型直径、小型直径的薄壁波纹管的生产中，液压成形占有很大的市场份额。波纹管液压成形技 术是现代液压成形在管材成形中的一种典型应用。液压成形金属波纹管的成形工序少、生产、产品质量好、成形设备自动化程度高、操作简便。