薄壁圓管小彎曲半徑數(shù)控繞彎成形工藝研究.pdf

1、鋁合金小彎曲半徑薄壁彎管具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、易節(jié)省空間等特點(diǎn)，在航空、航天、汽車(chē)等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。數(shù)控繞彎是管材彎曲成形的主要加工方法之一，由于數(shù)控繞彎成形是一個(gè)多模具約束、多重非線性作用的復(fù)雜物理過(guò)程，管材在成形過(guò)程中容易出現(xiàn)壁厚減薄而引起拉裂、截面畸變和失穩(wěn)起皺等缺陷，嚴(yán)重影響彎管的成形質(zhì)量。因此，本文結(jié)合理論解析和彎曲成形實(shí)驗(yàn)，主要對(duì)薄壁管繞彎成形過(guò)程應(yīng)力應(yīng)變變化、壁厚變化和截面畸變等主要問(wèn)題進(jìn)行了研究，系統(tǒng)地研究成形參數(shù)對(duì)管材彎

2、曲成形質(zhì)量的影響規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　通過(guò)拉伸試驗(yàn)獲得了LF2M鋁合金薄壁圓管試樣的基本材料力學(xué)性能，建立了材料的本構(gòu)方程。根據(jù)管材數(shù)控繞彎成形原理，基于 DYNAFORM有限元分析軟件，建立了薄壁管小彎曲半徑數(shù)控繞彎成形三維有限元模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的可靠性。
　　采用所建立的可靠有限元模型，對(duì)比分析了管材尾部有、無(wú)頂推裝置下繞彎成形過(guò)程切向應(yīng)力及等效應(yīng)變的分布規(guī)律,并分析了成形過(guò)程中拉伸變形區(qū)切向應(yīng)力

3、、應(yīng)變隨彎曲進(jìn)程的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)隨著彎曲過(guò)程的進(jìn)行，管材塑性變形區(qū)處于彎曲切點(diǎn)附近，其大小和位置變化較小,管材在0°—30°彎曲角度容易拉裂，為研究成形參數(shù)對(duì)薄壁管繞彎成形壁厚變化和截面畸變的影響規(guī)律提供了依據(jù)。
　　通過(guò)模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析，單因素的研究了成形參數(shù)對(duì)薄壁管繞彎成形質(zhì)量的影響規(guī)律。結(jié)果表明：LF2M鋁合金比1Cr18Ni9Ti不銹鋼管材壁厚減薄和畸變更嚴(yán)重；減小管徑厚度比 D/t、芯棒伸出量、芯頭個(gè)數(shù)、芯頭間