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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。

　　所谓拉弯即是在给于型材预制拉力（在屈服限范围内）的前提下，利用旋转和靠模改变型材断面变形中介面（内移）使其塑性变形的过程。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。

　　型材拉弯成形过程模拟属于高度非线性准静态问题,选择动力显示模块进行数值模拟时,需要考虑模拟分析步时间的敏感性。针对通用的型材拉弯工艺,在模拟分析步时间的敏感性分析基础上,采用ABAQUS/Explicit模块,建立了型材拉弯成形的准静态分析有限元模型。并采用ABAQUS/Standard模块分析预测回弹、侧壁厚度和截面畸变。为验模拟方法的有效性,采用A-7B数控拉弯成形机完成2024-O铝合金Z型截面型材拉弯试验,测量试验件的回弹量、厚度和截面畸变情况。试验与模拟结果对比表明:补拉伸量对回弹量、厚度和截面畸变的影响趋势一致,其中,回弹量和厚度的平均相对误差分别为13.74%,1.66%。建立的模型能有效地应用于铝合金型材拉弯成形模拟。

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　　铝合金挤压型材由于其具有良好塑性、轻量性、耐腐性、高比强度（2、6、7系列铝合金材料可进行时效强化处理以获得更高强度）、表面处理等特点，被大量采用弯曲成形制作各种弯曲件，广泛应用于轨道交通车辆、航空航天器材、物流输送轨架、汽车轮船骨架、建筑幕墙结构件、医疗器械滑轨、家居装饰等诸多领域。弯形件的设计要求也呈现多样化及功能化，随着科学技术及工艺装备的不断提高，弯曲工艺也呈现多元化发展。国外弯形技术已有三四十年的发展史，工艺技术力量雄厚。但我国高端产品的开发制造于轨道车辆型材厂及航空航天制造厂等大型企业，技术性强，国内整体弯曲成形制造技术实力比国外还有明显差距。型材弯曲工艺按照弯形设备和弯形工艺原理的不同可分为:拉弯成形（两维、三维）、辊弯成形、压弯成形、绕弯成形。按照工件形状的不同又可分为:二维弯形工件（见图1）、空间三维弯形工件（见图2）。

　　机组原理及机组简介:佛山市南海卓劲冶金机械有限公司提供的1400mm铝板带拉伸弯曲矫直机组，以国外机型为基石，借鉴国内外矫直机的之处，将设计与成熟工艺控制相结合，集设计，制造，安装指导，调试于一身，可为用户提供整体化的服务，确保用户在较短的时间内成功地投产。 二、          机组工作简介 设备工作时，带张力的带材通过矫直机同时受到拉伸和弯曲的双重作用，带材沿几何中心层被拉伸，中心层向弯曲内侧偏移，而弹复时要以几何中心层弹复变形，这样弹复曲率就变小，并产生了剩余延伸率。较小的张应力(材料屈服较限的1/10-1/3)也可使带材产生一定量的较久延伸变形；同时，经过反复的正、反弯曲，使材料内部的残余应力和残余弯曲逐渐减小，甚至趋近于零，从而将瓢曲的带材矫直成平直度很高的带材。