彎管橫截面扁化工藝設計制造精度樣品分析顯微鏡

  通過試驗與有限元模擬，研究了模具和管坯之間的滑動摩擦對彎管橫截
面畸變的影響，發(fā)現(xiàn)降低芯棒、防皺塊工作凹槽型面與管坯表面的摩擦，
增大彎模、壓緊塊工作凹槽與管坯表面的摩擦，可適當改善彎管橫截面扁
化畸變程度。

  對汽車用管的彎曲成形過程進行了有限元模擬，得到彎管橫截面形狀變
化和壁厚變薄率與彎曲變形參數(shù)之間酌關系。研究表明，管材和防皺塊凹
槽型面之間的間隙，是彎曲內(nèi)凹側(cè)起皺的主要影響因素，隨著相對彎曲半
徑減小，彎管橫截面扁化畸變程度和彎管壁厚減薄率將會增大。因而，提
高彎模的設計制造精度，可相應地改善管材彎曲變形條件并提高彎曲質(zhì)量
。
  芯軸彎曲是減輕和消除彎管橫截面扁化畸變的有效工藝措施，但可能
會增大彎曲外凸側(cè)管壁變薄程度。當將彎管橫截面扁化畸變作為最主要的
彎曲成形缺陷關于芯棒的形狀及其在管坯內(nèi)的伸入距離等則是芯軸彎曲質(zhì)
量的重要影響因素。

  根據(jù)薄壁管彎曲時實際起皺波形的幾何特點，建立了描述薄壁管彎曲失
穩(wěn)起皺波形的數(shù)學模型，基于小撓度彎曲理論、薄殼理論和最小能量原理
，建立了采用塑性變形能與起皺能比值來預測薄壁管數(shù)控彎曲中起皺的能
量準則，在此基礎上分析了工藝參數(shù)對起皺的影響。研究結果表明，彎曲
半徑、芯棒伸入量和摩擦因素是影響薄壁管數(shù)控彎曲時起皺的主要因素，
而材料的應力強度系數(shù)和加工速度等對起皺發(fā)生影響較小

  結合實驗與數(shù)值模擬結果，分析了不同彎曲半徑、芯棒和管坯的間隙、
芯棒伸入位置和有無防皺塊等參數(shù)對起皺的影響。指出，隨著彎曲半徑、
芯棒直徑、芯棒伸入量的增大，以及采用防皺塊彎曲時，管材彎曲內(nèi)凹側(cè)
起皺的趨勢將有所減小。

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