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　　铝合金拉弯的材料选择与工艺优化

　　6061-T6铝合金是拉弯常用材料，其18%的延伸率与275MPa屈服强度平衡了成型性与强度。针对不同合金需调整工艺:2024铝合金需预热至150℃以降低开裂风险；7075超硬铝则要控制变形量＜5%。某飞机蒙皮项目通过多道次拉弯（每次变形3%）成功成型半径0.8m的双曲率构件。润滑剂选择尤为关键，含PTFE的高温润滑脂可使摩擦系数降至0.08，避免表面划伤。最新研究显示，在拉弯后立即进行时效处理（175℃/8h）能使6061铝合金强度恢复率达95%，较传统工艺提升20%。

　　8、工作一工作一工作阶阶阶阶段段段段 在在轴轴心心压压力和力和绕绕主主轴轴弯矩的共同作用下，截面上弯矩的共同作用下，截面上应应力力发发展展过过程，构件中程，构件中应应力大的截面可能力大的截面可能发发生生强强度破坏。度破坏。7-2拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度fyfy压弯构件截面应力的发展过程压弯构件截面应力的发展过程7-27-2拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度钢结构基本原理及设计钢结构基本原理及设计二二二二强强强强度度度度计计计计算准算准算准算准则则则则:边边缘缘屈屈服服准准则则，截截面面边边缘缘纤纤维维屈屈服服的的弹弹性性受受力力阶阶

　　[0003] 因此，有必要对现有的工艺方法进行改进，提出一种新的生产工艺，可提高材料的 拉弯性能，使其既能材料的结构强度，又能提高型材成形表面的质量，从根本上解决铝 合金型材拉弯加工后表面缺陷问题。[0004] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种6061铝合金拉弯型材的生产工艺，可避免现 有技术铝合金拉弯型材在拉弯成型工艺中存在的表面质量差、报废率高的问题。 [0005] 本发明的目的是通过以下方案实现:

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　　（2）拉弯成形工艺特点工艺优点:①能够拉弯成形结构复杂的型材断面。②可实现多弧段变曲率的型材拉弯成形。③弯弧精度高，材料回弹稳定，工件尺寸的一致性好。④可有效消除材料内部的残余应力，产品尺寸稳定性好。⑤由于金属材料的冷作硬化，材料经拉弯后，可改善材料的力学性能。工艺缺点:①拉弯产品断面尺寸大小受设备吨位及钳口尺寸的限。②拉弯模具投入成本大，模具通用性差。③对于不对称的型材截面，拉弯件截面变形控制难度大。（3）拉弯成形工艺关键技术拉弯工件的弧度设计原则以不超过材料的伸长率为限度，拉弯成形中将出现型材壁厚变薄断裂、起皱、截面畸变等成形缺陷，这些成形缺陷与型材的力学性能、截面形状及拉弯工艺参数等因素密切相关。拉弯过程中材料变形区各部分的应力状态不同，中性层以外材料受拉应力作用，中性区以内材料（与拉弯模具贴合）受压应力作用，为使材料不至于受压应力产生起皱现象，预拉伸力要，使材料产生屈服拉伸，相应的中性层以外的金属将受到更大的拉力作用，出现壁厚减薄，并有断裂倾向。所以如何平衡材料不产生起皱并且中性层外侧金属不出现断裂，避免型材截面尺寸变形过大，是确定拉弯工艺参数的两个关键考虑因素。（4）拉弯型材成形力的计算在进行项目的技术能力评审中，需要考虑3个因素:设备的钳口距离是否满足材料的拉伸长度、钳口尺寸是否满足断面尺寸夹持要求，另外，拉弯成形关键的一点要计算材料所需的大拉伸力大小。拉弯工件的成形能力计算材料屈服强度值取1.25倍的系数，确保设备不在大拉力负荷下工作，设备大拉伸力大于公式计算出的材料所需拉力值，说明设备拉伸能力满足材料拉弯力要求。（5）三维拉弯机及三维拉弯关键技术三维拉弯设备的主机架由安装在地基上的焊体框架结构组成，如图4所示，主机架用来支撑可旋转的拉伸摇臂2及液压缸。在机架的顶部装有可安放模具的工作平台1。两个拉伸缸托架9分别安装在摇臂2的上部，通过电驱动螺旋导杆实现电动定位以适应不同长度的工件。每个摇臂2上均配备拉伸缸4。零件的扭曲通过一个装在拉伸缸4后面的带齿轮箱的液压马达7来实施。拉伸缸4通过万向节安装在托架9上，万向节使夹钳8钳口能向前或向后自由地旋转。夹钳升降缸5实现在拉伸过程中拉伸缸4的逐渐抬升，夹钳俯仰缸6可以使拉伸缸4实现上下俯仰，托架9上的运动副动作（拉伸—提升—俯仰—旋转）使工件在整个成形过程中沿三维模具表面受到切向拉伸而成形立体空间三维工件。设备结构及设备工作原理:三维拉弯关键技术主要是模具设计，三维拉弯机不会给出理想的三维拉弯程序，工艺设计人员需要根据材料的性能及弯曲成形进行系统的分析或CAE有限元分析，并通过不断的工件试制，使三维拉弯模具及三维拉弯程序达到佳匹配，并达到工件的技术要求，需要工艺技术人员具有较高的产品研发能力。

　　铝型材的国家生产标准（6063、T5） e（伸长率）≥ 8 %二、关于铝型材拉弯对于铝型材伸长率的一般要求:

　　1、铝型材（6063、T5）:当铝型材弯曲需要e（伸长率）≤ 10 %时，一般铝型材均可以拉弯；

　　2、铝型材（6063、T5）:当铝型材弯曲需要e（伸长率）≥ 10 %情况下，如果铝型材壁厚较厚、封闭空腔、几何形状相对简单、弯曲方向上受力对称、宽高比小于1时，其拉弯伸长率一般可以在10 % ～16 %范围内拉弯；