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國內外冷推彎頭工藝的研究與發(fā)展情況

作者:鑫茂管件 發(fā)布時(shí)間:2017-04-11
內容摘要:盡管冷推制彎頭技術(shù)具有非常大的優(yōu)勢,然而如果摩擦系數、推進(jìn)距離及推制速度選擇不當的話(huà),不管是鋁合金材料還是不銹鋼材料,都會(huì )造成起皺、開(kāi)裂、表面劃傷的一系列問(wèn)題。

盡管冷推制彎頭技術(shù)具有非常大的優(yōu)勢,然而如果摩擦系數、推進(jìn)距離及推制速度選擇不當的話(huà),不管是鋁合金材料還是不銹鋼材料,都會(huì )造成起皺、開(kāi)裂、表面劃傷的一系列問(wèn)題。由于冷推彎頭工藝的突出優(yōu)勢以及冷推彎頭復雜的變形規律,所以非常有   對冷推制彎頭工藝進(jìn)行數值模擬。

很多文獻對于冷推制法成形彎頭采用有限元模擬研究了彎曲半徑、材料性能以及摩擦情況對于彎頭壁厚的影響規律,對于推制速度對壁厚分布的影響、摩擦系數對壁厚   大減薄率及內弧外弧曲率的影響也都有所研究,而對于毛坯的形狀和尺寸的確定也曾針對某種規格的彎頭做過(guò)簡(jiǎn)單的介紹。

使用的芯棒是用橡膠做成的柔性芯棒,并在頭部、尾部分別軸向施加推力,分析了彎頭推彎成形工藝變形規律,較為系統地探究了推制距離、摩擦及內壓對成形效果的影響。

運用數值模擬的方法研究了摩擦情況、材料性能以及彎曲半徑對于彎管壁厚所產(chǎn)生的影響及其規律。

薄壁短彎頭冷推彎成形進(jìn)行了研究,并對管坯的形狀有了   初的研究:毛坯總長(cháng)如果過(guò)大,則浪費材料;如果過(guò)小,則彎頭車(chē)端面時(shí)沒(méi)有加工余量。管坯斜角高度如果過(guò)大或過(guò)小,不僅會(huì )影響彎頭內側圓弧一端過(guò)長(cháng)一端過(guò)短,而且會(huì )影響毛坯上平面的大小,影響毛坯的受力狀況。毛坯上端的斜角,一方面是為了去掉多余的材料,使推彎成形時(shí),該處材料不致堆積和重疊,另一方面是為了毛坯的上端有足夠大的平面,使凸模作用到毛坯上的力不致產(chǎn)生過(guò)大的偏心負荷而影響模具的正常工作。

對于彎管成形的研究已經(jīng)進(jìn)行了很多,工藝也比較成熟了,管坯形狀也有研究,但是管坯下料時(shí)的具體尺寸參數還沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統的研究,此課題對于工業(yè)生產(chǎn)中彎管管坯如何下料會(huì )起到指導作用,從而可以提高材料的利用率,降低生產(chǎn)的成本。

彎頭廠(chǎng)家說(shuō)在現代社會(huì )中,應用有限元仿真模擬的方法來(lái)解決實(shí)際的工程問(wèn)題具有很大的優(yōu)勢,這種方法可以幫助解決一些不容易解決的問(wèn)題,例如需要很多人力物力才可以解決的工程問(wèn)題,有限元仿真模擬的方法就避免了對人力物力的大量消耗。目前,在成形金屬管材的中,此種方法也已經(jīng)廣泛的了應用?,F有的彎頭冷推制成形工藝中,下料通常根據工人師傅的經(jīng)驗、依靠傳統的測量工具來(lái)確定坯料的形狀,存在著(zhù)下料不準確,對原材料浪費的現象。那么是否可以找到一種方法來(lái)   確定彎頭管坯尺寸就顯得非常重要。目前應用數值模擬的方法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題已經(jīng)非常普遍,所以本文將應用計算機仿真模擬的方法對管坯的   尺寸進(jìn)行研究,同時(shí)對推制彎頭的工藝參數進(jìn)行優(yōu)化,如摩擦系數、模具間隙等參數,使得冷推制成形技術(shù)提升。本文根據上述內容以直徑為219mm、壁厚為8mm、中心R為305mm、材料為S316的90°彎頭和直徑為508mm、壁厚為8mm、中心R為762mm、材料為S316的90°彎頭為對象(為方便表達,在本文以下內容中提到的“Φ219彎頭”及“Φ508彎頭”均為這兩種規格彎頭。),進(jìn)行管坯   下料方法的研究以及彎頭冷推制成形的研究,   彎頭冷推制工藝的研究及其應用。主要研究?jì)热萑缦拢?/p>

(1)彎頭管坯   下料方法。利用ABAQUS軟件建立彎頭反推模型,仿真模擬彎頭反推過(guò)程,從而合理的管坯尺寸。

(2)彎頭冷推制成形工藝。利用ABAQUS軟件模擬彎頭冷推制成形過(guò)程,研究彎頭成形質(zhì)量。

(3)將有限元仿真模擬結果與實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行對照以證實(shí)有限元仿真模擬的性。

(4)研究模具間隙及摩擦系數等參數對成形質(zhì)量的影響。用不同的模具間隙及不同的摩擦系數進(jìn)行彎頭冷推制成形的仿真模擬,   佳的成形參數。

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