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不锈钢拉弯的独特挑战与解决方案
304不锈钢拉弯时面临加工硬化(应变强化指数n=0.45)和回弹大(典型回弹角15°)的双重难题。专业厂家采用"过弯补偿法",通过有限元模拟预先将模具角度增大20%。对于厚壁管(t>10mm),需配合200-400℃局部感应加热降低变形抗力。某核电站管路项目使用316L不锈钢,通过控制拉伸力在350-400MPa区间,实现半径1.5D的90°弯头一次成型。表面保护方面,镜面不锈钢需贴PET保护膜,且拉弯辊表面硬度需达HRC60以上,防止压入痕。特殊设计的聚氨酯衬套可避免薄壁管(t<2mm)的失稳起皱。
主营加工范围:冷拉弯、热弯、平台弯、滚弯、抽芯弯、普通弯焊接等...二、加工型材:方管、圆管、工字钢、槽钢、角钢、路轨、扁铁、家具管、不锈钢管、铝铜型材管等各种断面 铝型材及PVC塑料制品都可以拉弯。 三、拉弯范围:长拉弯弧长12米,小半径250cm,在材料力学允许的情况下不限,每端工艺余量共留150-200cm,如果弯曲形状复杂,材料界面复杂等都是要适应增加工艺余量。以复杂截面的6005A铝合金车体挤压型材为研究对象,利用Hyperxtrude有限元软件对挤压过程进行模拟,分析了挤压变形过程中的温度场、速度场及形变场分布。在75 MN挤压机上对铝合金型材进行挤压成形,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察和硬度实验,研究了挤压过程中铝合金型材的组织及性能的变化,并与模拟结果进行了对比。结果表明:由于挤压型材尺寸比较复杂,同一截面上温度、速度和变形量的分布差别较大,对应温度高、速度快及形变量大的部位,其组织细小且第二相数量较多,硬度高;由于型材挤压过程中会产生明显的热效应,导致型材尾部的温度高于型材头部的温度,且型材尾部组织更加均匀,第二相分布更弥散,硬度值更高。
传统的型材拉弯无法一次成形三维零部件,满足当前工业对于制件复杂且美观的要求。三维多点柔性拉弯成形是一种新型的柔性拉弯成形技术,它可以实现模具型面的重构并适用于不同类型截面型材的加工制造。铝合型材的三维多点柔性拉弯是一个复杂的力学过程,其制件质量得到控制,而且易出现如截面畸变、起皱、断裂等缺陷。为了提高制件质量,需要对成形过程中的工艺参数进行合理的控制和优化。通过对三维多点柔性拉弯成形进行系统的研究,提出了截面畸变的预测方法和优化方案。本文的主要研究内容及结论如下:1.以有限元模拟为主要研究方法,建立三维多点柔性拉弯成形的有限元模型,研究内容主要包括介绍有限元的基本理论、材料的本构方程、单元类型的选择、模型的合理简化、网格的划分、接触和摩擦以及边界条件的设定,为下文研究铝合金型材三维多点柔性拉弯成形工艺中的有限元模拟部分提供了理论依据。2.采用控制变量法,研究工艺参数对制件截面畸变的影响规律:(1)截面畸变量随多点模具头体数量的增加而逐渐减小。多点模具头体数量由6增大到12时,塌陷率由0.1231降至0.0840,凸胀率由0.0193降至0.0112,截面畸变总体变小。(2)截面畸变量随预拉量的增加而逐渐增大。预拉量由0.8%L增大到1.4%L,塌陷率由0.0935增至0.0981,凸胀率由0.0153增至0.0208,截面畸变总体变大。(3)截面畸变量随补拉量的增加而逐渐增大。补拉量由0.8%L增大到1.4%L,塌陷率由0.0943增至0.0969,凸胀率由0.0164增至0.0170,截面畸变总体变大。(4)截面畸变量随摩擦系数的增加而逐渐增大。摩擦系数由0.05增至0.20时,塌陷率由0.0908增至0.0969,凸胀率由0.0141增至0.0218,截面畸变总体变大。(5)对于型材的截面畸变而言,型材的塌陷是主要的变形方式。3.三维多点柔性拉弯成形制件质量的工艺参数研究。(1)基于预拉量、补拉量、多点模具头体数量和摩擦系数设计四因素四水平的正交试验,运用ABAQUS软件对正交试验表中所列的各个参数组合进行数值模拟,并利用差法对数据进行分析。结果表明:多点模具头体数量对塌陷的影响程度大,补拉量对塌陷的影响程度小;摩擦系数对凸胀的影响程度大,补拉量对凸胀的影响程度小。参数组合是:预拉量为1.0%L,补拉量为0.8%L,多点模具头体数量为12个,摩擦系数为0.15。(2)对获得的参数组合进行多点成形实验验。明有限元模拟可以有效预测三维多点拉弯成形过程下制件的质量,这样可以减少实验次数、节约实验成本、缩短实验时间。
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关于备料长度:一般情况下备料应是所需弯曲材料的有效弧长加上工艺段之和,工艺段等于2.1倍的变形宽度(t),变形宽度(t)等于外半径(R外)减内半径(R内)。备料长度=有效弧长+2.1 t
当然具体备料长度可以根据实际情况考虑套裁,以便节省工艺段。
3、关于备料数量:一般情况下应根据不同断面、不同半径、不同弧长在实际需要数量基础上增加1~2支备份,以便做为调试模具用。该备份未考虑材料弯曲后的运输、加工、安装等环节可能出现的损失数量。
26、线的距离或者到压力较大分肢腹板外边缘的距离,二者取较大值。fx和 均按对虚轴(x轴)的换算长细比0 x确定。,分肢的稳定计算 弯矩绕虚轴作用的压弯构件,在弯矩作用平面外的整体稳定一般由分肢的稳定计算予以,故不必再计算整个构件在平面外的整体稳定。,产茄渠颤首宛陀吮雇稽趁景酝排余匠彪卯网销象掣陇翔伞谤啸裔侨乾逻楚金属结构设计第五章 拉弯和压弯构件金属结构设计第五章 拉弯和压弯构件,5.拉弯和压弯构件,分肢的稳定计算(续),将整个构件视为一平行弦桁架,将构件的两个分肢看作桁架体系的弦杆,两分肢的轴心力应按下列公式计算(图5-9):,(5-23),分肢1,分肢2,(5-24),图5-9 分肢的内力