多凸模主動(dòng)控制彎曲管材擠壓成形機(jī)理研究.pdf

1、管材彎曲成形作為管材塑性加工的一種工藝方法,在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。用管材制造的彎曲零件,不論是平面彎曲件,還是空間彎曲件,其應(yīng)用廣泛。管材彎曲成形過(guò)程中,由于工藝及設(shè)備等因素的限制,不可避免的存在各種缺陷,如內(nèi)側(cè)壁增厚、起皺,外側(cè)壁減薄、破裂等。為在實(shí)際的生產(chǎn)中避免這些缺陷,需要研究一種新的生產(chǎn)工藝來(lái)滿足實(shí)際的生產(chǎn)。多凸模主動(dòng)控制制備管材彎曲件,借鑒多點(diǎn)成形技術(shù)的形式,通過(guò)控制多個(gè)凸模的擠壓加載模式和凸模形式,獲得一次成形的平面或者

2、空間的彎曲管件的新的工藝方法。
　　 本文設(shè)計(jì)了雙凸模,三凸模,四凸模多個(gè)擠壓模型分別進(jìn)行模擬,通過(guò)對(duì)多個(gè)模型模擬的后處理分析,研究了雙凸模,三凸模,四凸模擠壓成形彎曲管件的規(guī)律,探討多凸模主動(dòng)控制制備管材彎曲件的機(jī)理。
　　 雙凸模擠壓成形彎曲管件采用有限元法,主要分析了雙凸模加載方式對(duì)材料流動(dòng)速度場(chǎng)的影響。雙凸模恒速加載能制備平面內(nèi)單向的彎曲管件,變速加載能得到平面內(nèi)雙向彎曲的管件。雙凸模之間的加載速度差是影響速度場(chǎng)

3、不平衡的主要因素,速度差值的大小,影響著管件的彎曲曲率。對(duì)應(yīng)管件的彎曲曲率,有一個(gè)最佳的速度差值與最大的曲率相對(duì)應(yīng)。雙凸模速度差是一個(gè)多因素耦合作用結(jié)果,它受到模型結(jié)構(gòu),管件壁厚,坯料高度等條件的影響。在一定的條件下,雙凸模速度差有相應(yīng)的約束條件。
　　 三凸模擠壓成形彎曲管件,主要分析了三凸模成形彎曲管件的規(guī)律,對(duì)各凸模的形狀,速度差與成形彎曲管件曲率的關(guān)系給出了解釋。三凸模速度差與彎管的曲率關(guān)系,與雙凸模相同；第三凸模的形狀

4、影響這彎管轉(zhuǎn)向角的大小。
　　 四凸模擠壓成形彎曲管件,通過(guò)雙凸模和三凸模擠壓給予的啟示,設(shè)定四凸模擠壓的加載模式,得到了一個(gè)空間彎曲非常明顯的管件。四凸模擠壓的材料流動(dòng)的速度場(chǎng)更加復(fù)雜,引入空間速度場(chǎng),分析彎曲管件的空間轉(zhuǎn)向和彎曲趨勢(shì),限定成形空間彎曲管件的條件,并對(duì)成形后的彎管質(zhì)量等進(jìn)行了研究?？臻g速度場(chǎng)是造成彎管空間彎曲的主要因素:四凸模變速加載能夠得到一個(gè)空間彎曲明顯,質(zhì)量良好的彎曲管件。
　　 不同形狀的彎曲管