薄壁管變曲率推彎工藝的研究.pdf

1、用管材制造的彎曲零件（即彎管），無論是平面彎曲件，還是空間彎曲件，在航空、航天、汽車、石油化工工業(yè)中作為氣體、液體的輸送管路和結(jié)構(gòu)件，得到了廣泛應(yīng)用。由于管材在自由狀態(tài)下進(jìn)行彎曲時(shí)，管坯內(nèi)外壁的承載能力有較大的差異。管材彎曲在應(yīng)用一般彎曲方法彎曲時(shí)，其內(nèi)壁容易出現(xiàn)增厚甚至失穩(wěn)起皺，而外壁容易產(chǎn)生變薄甚至拉裂。國(guó)內(nèi)外對(duì)于其特點(diǎn)進(jìn)行加工生產(chǎn)時(shí)，理論研究和有限元的模擬都進(jìn)行了大量的工作。本文對(duì)彎管成型進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)提高彎管生產(chǎn)不但具

2、有理論研究意義，而且具有十分重大的現(xiàn)實(shí)意義。 本文對(duì)管材變曲率推彎成形時(shí)模腔引導(dǎo)線數(shù)學(xué)模型的建立和數(shù)值模擬問題進(jìn)行了深入的研究，在對(duì)管材彎曲成形技術(shù)在航空航天和汽車工業(yè)中的國(guó)內(nèi)外應(yīng)用狀況、成形原理、工藝分類以及特點(diǎn)和局限分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)討論了管材彎曲成形的模具模腔結(jié)構(gòu)；對(duì)推彎曲成形中涉及的外側(cè)變薄計(jì)算公式進(jìn)行了推導(dǎo)；在推導(dǎo)外側(cè)變薄計(jì)算公式時(shí)考慮到周向應(yīng)變的存在，運(yùn)用了多元非線形法進(jìn)行多項(xiàng)式的擬合；型腔的引導(dǎo)線的建立時(shí)，其中的一

3、種方法是建立一系列相切連接圓弧，取其中有代表些點(diǎn)，并把這些點(diǎn)進(jìn)行四次多項(xiàng)式；型腔的引導(dǎo)線的建立時(shí)，另外的一種方法是運(yùn)用漸開線法，分別運(yùn)用樣條線將90度和180度的漸開線進(jìn)行多項(xiàng)式擬合作為型腔的引導(dǎo)線的數(shù)學(xué)模型；運(yùn)用插值的方法，去處理薄壁管彎變曲率推彎時(shí)相鄰型腔之間的聯(lián)接。同時(shí)，也進(jìn)行了薄壁管彎曲時(shí)回彈問題的研究；采用CAE技術(shù)對(duì)前面提到的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真，并且進(jìn)行優(yōu)劣篩選，可以得出進(jìn)行管材變曲率彎曲成形過程數(shù)值模擬能提高管材彎曲零件的質(zhì)