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小于1D管材彎曲成形的理論研究

發布時間:[2016-10-31]

小于1D管材彎曲成形的理論研究

 關于“小于1D管材彎曲成形的理論研究”,我們知道管材彎曲成形的理論研究是板材彎曲成形領域研究較少的分支之一, 一直沿用的是板材彎曲和梁彎曲的理論。近年來, 對管材彎曲成形的理論研究逐步展開, 其對實踐的指導作用也逐步受到重視。在“小于1D管材彎曲成形的理論研究”的技術領域,對管材彎曲成形的理論分析主要集中在如下幾方面: 回彈分析, 起皺預測和破裂分析, 對橫截面扁化、壁厚變化、中性層偏移和縱向伸長的分析, 以及對管材彎曲過程的力學分析及彎矩分析。關于管材彎曲卸載后的回彈分析,胡忠基于平截面假設, 對中頻感應局部加熱彎管過程進行了力學分析, 結合Mises 屈服準則獲得了加載過程中的軸力和彎矩, 然后基于反向原則獲得卸載時的應變中性層偏移角、卸載比例常數和回彈角。該模型針對中頻感應局部加熱20、12CrMo910 和12Cr 1MoV3 種厚壁管材的大直徑彎曲過程建立, 其本構關系假設為理想剛塑性的, 再加之在分析過程中, 作者將未參與彎曲變形的前夾頭至管材彎曲部分的直管段和前導輥至塑性變形區的直管段也采用與彎曲段同樣的求解方法, 因此其適用性和精度受到一定限制。張旭光采用與文獻類似的方法, 建立了數控彎管的彎曲段回彈預測模型, 由于直線段的變形較小, 因此采用梁彎曲理論建立其回彈模型, 這種針對直線段和彎曲段建立不同的回彈預測模型的方法較接近實際。劉志剛等鑒于常用的確定管材彎曲回彈計算公式方法的缺點, 即首先假設為直線型, 但往往經試彎補償修正后便又失去其原定的線性關系。為此, 他們依據恒力場理論和彈性極限回彈理論, 提出了分段曲線型和折線型的回彈角計算公式, 這對于解決鍋爐行業中的 S! 型厚壁管件彎曲卸載后的回彈問題起到了較好的效果。Al??Qureshi HA[ 10] 基于平面應變條件, 將圓管視為空心梁, 采用梁彎曲理論對圓管材彎曲進行了彈塑性分析,提供了一個預測管材彎曲回彈半徑和殘余應力的方法。在分析過程中還假設材料為理想彈塑性, 橫截面上具有一與外載荷平面垂直的對稱軸, 忽略起皺和破裂以及包辛格效應。該方法完全忽略了不同彎曲方式的加載條件和邊界條件, 以及截面畸變和中性層偏移等, 僅從管截面上的彈塑性應力分布出發進行分析, 因此針對性不強, 并且獲得的是卸載前后的彎曲曲率半徑間的關系以及殘余應力,未求出回彈角。J. E. Miller 等人假設管形狀和載荷沿長度方向不變, 描述了一個適用于擠壓鋁合金矩形管拉彎的二維模型: 取與具有恒定曲率半徑1/ k 的剛性模具表面相接觸的單位長度的管件為研究對象, 其上作用有軸向拉力T 和內部壓力P , 通過調整3 個加載參數增量??k 、??T 和??P 符合設定的加載歷史, 從而使該管件成形。其中, 彎曲模由開始的平面逐步變為最后所要求的曲率半徑為曲面。采用該模型, 研究了加載路徑和拉、壓力對回彈的影響。在“小于1D管材彎曲成形的理論研究”的結果中,浙江金馬遜機械有限公司的博士后科研團隊成功研制0.89D彎曲半徑的彎管,為我國獲得新的一個世界第一。http://www.dqmzb.com.cn

 

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