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　　拉弯在轨道交通领域的典型应用

　　高铁车头铝型材骨架采用多平面拉弯工艺，将6005A-T6铝合金型材弯制成半径2-8m的空间曲线。关键技术在于分段控制拉伸力:直线段保持120kN，弯角区提升至150kN以抑制回弹。常州某企业开发出"预拉伸+动态补拉"工艺，使25m长型材的直线度误差＜3mm。不锈钢拉弯则应用于地铁扶手系统，316L材质φ50×2mm管件经拉弯后，内弧减薄率控制在8%以内（行业标准15%）。这些部件必须通过EN 15085 CL1级焊接认证，且弯曲处需进行涡流探伤检测微裂纹。

　　我们也要注意，在日常生活、工作当中。会遇到直管拉弯成各种形状进行使用。弯管是采用成套弯曲模具进行弯曲的，不管是哪一种机器设备，大部分到弯管，主要用以输油、输气、输液等，在飞机及其发动机上更占有相当重要的。铝型材拉弯加工成形工艺在航空、航天以及汽车、高铁上的型材弯曲件的制造中得到了广泛的应用。在民用(航空、高铁等)领域，很多骨架零件都采用了型材框。因此，拉弯技术的研究对提高拉弯件的质量和加速拉弯件的国产化进程有着十分重要的意义。

　　15、件在弯矩作用平面外失稳为稳为值值失失稳稳平面内失平面内失稳变稳变形和形和轴轴力位移曲力位移曲线线单向压弯构件弯矩平面作用平面外失稳变形和轴力位移曲线单向压弯构件弯矩平面作用平面外失稳变形和轴力位移曲线7-37-3实腹式构件在弯矩平面内的稳定实腹式构件在弯矩平面内的稳定实腹式构件在弯矩平面内的稳定实腹式构件在弯矩平面内的稳定钢结构基本原理及设计钢结构基本原理及设计计计算方法分算方法分为为两大两大类类:1限荷限荷载计载计算方法。算方法。2相关公式方法。相关公式方法。1 1限荷限荷限荷限荷载计载计载计载计算法算法算法算法弯矩作用平面内限荷弯矩作用平面内限荷载载的方法有解析法和数的

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　　（2）压弯成形工艺特点及关键技术铝合金型材折弯件L形及S形均可以采用压弯工艺，由于型材断面及形状各异，各种压弯件压弯模具反弹量设计不一而同，需要经过不断的压弯工艺试验摸索反弹量并经几次修模得到合理的模具压弯形面。压弯工艺几个关键技术要点:①压弯模具的设计要充分考虑材料的变形趋势和反弹量。②由于铝合金型材具有型腔空心结构，合理的填料选用是压弯成形的关键。③对于断面形状不对称型材，压弯时要充分考虑侧弯的有效措施。

　　铝合金型材由于其高比强度、轻质和优良的成形性,越来越多地用作高速列车组的车体制造。在实际生产中,有效控制铝合金型材弯曲回弹并实现成形,依然是材料加工领域迫切需要解决的问题。本文分别通过解析计算和数值模拟方法对轨道列车开口结构型材弯曲成形中的回弹现象进行了研究,使用解析计算方法对型材弯曲回弹进行了预测,通过数值模拟方法对弯曲工艺参数进行优化,对于复杂曲率型材的成形,设计了拉压复合成形工艺。本文的主要研究内容及成果如下:(1)选择常用的6005A铝合金型材,进行了拉伸测试,获得了材料力学性能参数;选择3种典型型材零件,分别建立了拉弯成形、压弯成形和拉压复合弯曲成形的有限元模型。(2)对型材的弯曲加载过程和卸载回弹过程进行了受力分析,推导了型材弯曲加载后、卸载后和反向弹性加载后的应变表达式,建立了型材平面弯曲回弹的几何约束方程,并推导出型材拉弯和压弯成形回弹半径计算公式。将推导的回弹计算公式分别应用到三种型材弯曲成形的回弹计算中,并将计算结果与数值模拟结果进行了对析。结果表明在拉弯和压弯小曲率变形时,回弹解析计算结果与数值模拟结果的误差较小,其小误差范围分别为1.15%～2.26%和1.44%～1.83%。(3)通过数值模拟分析了不同工艺参数对铝合金型材拉弯成形的影响规律。结果显示,型材回弹量随预拉伸量、补拉伸量、包覆拉伸量和弯曲贴模角度的增大而减小,随着摩擦系数的增大而增大;型材成形后的截面畸变基本上随预拉伸量、补拉伸量和包覆拉伸量的增加而增加。将几种不同包覆拉伸量下型材回弹的模拟结果与解析计算结果进行对比研究,发现包覆拉伸量从0%增加到5%时,解析计算预测的回弹后半径值与数值模拟的相对偏差从1.83%降低到了1.01%。对铝合金型材压弯成形进行数值模拟,研究了弯曲半径、摩擦系数和弯曲中心角等工艺参数对型材压弯成形回弹的影响规律。模拟结果表明,在型材的同一位置上,弯曲半径和摩擦系数越大回弹越大,弯曲中心角越大回弹越小。(4)针对复杂曲率型材零件,提出了拉压复合成形方法。对先拉弯再分段压弯、压弯后补拉伸和拉弯-压弯同时加载的三种拉压复合成形方案进行了数值模拟研究。分析了型材拉压复合成形的规律,以及不同加载方式对回弹的影响。研究发现:在成形部大曲率型材时,采用先拉弯再分段压弯的成形方案可以有效改善拉弯加载下型材曲率过渡位置成形精度低的问题;采用压弯后补拉伸的成形方案可以在一定程度上减小压弯成形中回弹导致的成形误差。在成形收边-放边组合弯曲型材时,三种拉压复合成形方案中,先拉弯再分段压弯的回弹小,大回弹误差仅为1.4mm;拉弯-压弯同时加载的大回弹误差为2.8mm;采用压弯后补拉伸的成形方案同样可以降低压弯成形下的回弹,但整体成形精度并不高,大成形误差为9.1mm。