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度高、質(zhì)量輕、易節(jié)省空間等特點，在航空、航天、汽車等領(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)控繞彎成形是一個多模具約束、多重非線性作用的復(fù)雜物理過程，管材在成形過程中容易出現(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驗，主要對薄壁管繞彎成形過程應(yīng)力應(yīng)變變化、壁厚變化和截面畸變等主要問題進行了研究，系統(tǒng)地研究成形參數(shù)對管材彎

2、曲成形質(zhì)量的影響規(guī)律。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　通過拉伸試驗獲得了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，并通過實驗驗證了模型的可靠性。
　　采用所建立的可靠有限元模型，對比分析了管材尾部有、無頂推裝置下繞彎成形過程切向應(yīng)力及等效應(yīng)變的分布規(guī)律,并分析了成形過程中拉伸變形區(qū)切向應(yīng)力

3、、應(yīng)變隨彎曲進程的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)隨著彎曲過程的進行，管材塑性變形區(qū)處于彎曲切點附近，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)。
　　通過模擬和實驗結(jié)果對比分析，單因素的研究了成形參數(shù)對薄壁管繞彎成形質(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重；減小管徑厚度比 D/t、芯棒伸出量、芯頭個數(shù)、芯頭間