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    薄壁管数控弯管加工成形过程及有限元建模仿真

    作者: 来源: 日期:2017/8/11 14:59:17 人气:920

    弯管机是一种管材弯管加工成形装罝,能够快速实现同种规格弯管的大批量生产。弯管机在批量生产之前,各模具夹紧力以及芯棒的尺寸、位罝,仍然需要耗费漫长的时间进行人工调试,众多复杂的物理因素相互影响共同决定着弯管加工成形的品质。用有限元软件ABAQUS对薄壁矩形管的弯管加工过程进行仿真、实验验证讨论各种物理因素的相互关联,简述不同缺陷情况下各个模具及芯棒的调试方法,进而为实际操作数控弯管机的过程中可能出现的各种问题提供解决方案。

      弯管机薄壁管数控弯管加工成形技术在航空航天、石油化工、交通运输等行业中的应用越来越广泛,并随着粘度、可靠性等要求的不断提高,薄壁管弯管加工成形的难度也不断加大。弯管机数控弯管加工工艺之中绕弯成形是常见的成形方式,具有方法简单、成本低廉、性能稳定、易于控制品质的优点。

      薄壁管数控弯管加工成形过程:管材内插入芯棒,弯曲模上的轮夹和夹模共同夹紧管材轮夾和夾模一起随弯曲模旋转一定角度,压模和防皱块固定住管材的另一端,从而产生弯曲力矩使管材发生塑性变形,压模在夾紧管材的同时随管材一起向前运动以减小摩擦力。此时,管材外侧受拉变薄,内侧受压可能出现起皱等缺陷。

      矩形结构的受力稳定性相比圆形较差,所以矩形管在弯管机弯管加工时相比圆管更易发生截面形状畸变,相滑移受到四个边角的阻碍使得外壁变薄、内壁起皱的缺陷史加剧烈,因此观察到的缺陷情况将史加明显。实验采用24. 2 X22- 2 mm矩形管进行实验,弯曲半径为75 mm,弯曲角度为40°,模具与管材间的滑动摩擦系数取0. 3,成形时间设定为5 s。

      实验所用的管材材料为304不锈钢,弹性模量 200 000 N/mm2 ’屈服极限230 N/mm2,强度极限540 N/mm2 怕松比 0. 29。

      有限元建模仿真:管材选用拉伸壳模型,模具选用解析刚体,以接触面 来代替整个模具,用结构体单元来为管材划分网格,动态显式算法分析成形过程静态通用算法分析回弹情况,调整各种影响因素多次进行模拟。

      张家港市越泰精密机械制造有限公司生产弯管机数控弯管机液压弯管机,全自动弯管机等设备,公司恪守: “客户至上、诚信为本”的经营理念,真诚欢迎新老客户光临惠顾,全体员工将竭诚为您提供服务。

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