大多數(shù)內(nèi)高壓成形部件要求將管彎曲成部件的一般形狀，以便在模腔中容納它；在彎曲操作過(guò)程中，管材受到過(guò)大的拉伸和壓縮應(yīng)變。對(duì)于建議的最小彎曲半徑為管直徑的兩倍，彎板外側(cè)的材料變薄將達(dá)到20%；當(dāng)彎曲半徑等于管直徑時(shí)，材料的減薄量增加到33%。

彎曲過(guò)程中材料變薄和應(yīng)變硬化的嚴(yán)重性往往決定了材料的成形性要求；為了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)內(nèi)高壓成形工藝參數(shù)，必須在計(jì)算機(jī)模擬模型中描述彎曲成形過(guò)程。內(nèi)高壓成形作業(yè)必須進(jìn)行彎曲作業(yè)的材料減薄和應(yīng)力歷史；旋轉(zhuǎn)拉伸彎曲是彎曲薄壁管最常用、最經(jīng)濟(jì)的下卷方式。

采用這種方法的彎曲機(jī)可以是計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）或手動(dòng)控制；圖10-2所示為一臺(tái)CNC彎曲機(jī)和旋轉(zhuǎn)拉伸彎曲的典型模具布局?！袄斎肜敵觥钡恼f(shuō)法，即結(jié)果永遠(yuǎn)不會(huì)比輸入數(shù)據(jù)好，對(duì)于基于有限元分析的計(jì)算機(jī)模擬尤其如此。

一、彎曲模擬關(guān)鍵參數(shù)：

首先了解控制過(guò)程的關(guān)鍵變量，然后使用正確的、最新的輸入數(shù)據(jù)，這一點(diǎn)非常重要；對(duì)于彎曲模擬，必須在有限元模型中準(zhǔn)確表示的關(guān)鍵參數(shù)有：

1）工裝幾何形狀，

2）彎曲過(guò)程中的步驟順序，

3）管材性能最好是從使用的一批管材上切下的試樣上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，以及

4）關(guān)鍵刀具表面與管子之間的摩擦系數(shù)。

圖11-3所示為有限元分析模型，所有控制刀具表面均表示彎曲設(shè)置。

有限元分析模型為2.952英寸（75毫米）直徑，0.093英寸（2.36?mm）厚管，90度彎曲半徑為5.905?in（150?mm）。

管材的材料特性（應(yīng)力/應(yīng)變曲線）由拉伸試驗(yàn)結(jié)果得出。對(duì)從管子上沿縱向切下的試樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，假設(shè)材料在圓周方向上的性能與縱向相同。

二、操作順序：

將管子裝入彎曲工具后的操作順序?yàn)椋?/p>

1）夾緊模關(guān)閉，將管夾在夾緊模和彎曲模鑲塊之間；

2）心軸前進(jìn)到正確的位置；

3）彎板和夾緊模旋轉(zhuǎn)，并圍繞彎板拉動(dòng)管（在此期間，壓力模向前推進(jìn)）；

4）抽芯軸。

在一定的管徑和管厚比下，芯棒是不必要的。如果沒(méi)有芯軸，管段的形狀將變?yōu)檎w，截面周長(zhǎng)將有所減小。

對(duì)于內(nèi)高壓成形應(yīng)用，如果橢圓形截面的管子可以安裝在內(nèi)高壓成形模具內(nèi)，則可以使用無(wú)芯軸彎曲的管子。

使用LSDYNA3D程序分析圖11-3所示的有限元模型。

這項(xiàng)研究是在有芯軸和無(wú)芯軸的情況下進(jìn)行的。

結(jié)果見(jiàn)表11-1。

預(yù)測(cè)的彎曲順序和厚度等值線圖分別如圖11-4和11-5所示。

圖 11-4

手工計(jì)算的厚度變化，假設(shè)沒(méi)有截面塌陷，彎曲處外側(cè)為-20%，內(nèi)側(cè)為+20%。

從表11-1可以看出，預(yù)測(cè)的FEA厚度變化與實(shí)際測(cè)量值比較好。

實(shí)際的有限元分析結(jié)果也非常接近用公式5-5手工計(jì)算的值。

如圖11-5所示，實(shí)際值使用無(wú)超聲測(cè)量?jī)x測(cè)量。

【興迪源機(jī)械內(nèi)高壓設(shè)備優(yōu)勢(shì)】

興迪源機(jī)械是以內(nèi)高壓成形技術(shù)為核心，以內(nèi)高壓成形機(jī)、內(nèi)高壓水脹成形機(jī)、內(nèi)高壓板材充液成形機(jī)、內(nèi)高壓三通機(jī)等設(shè)備為主導(dǎo)產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家。興迪源機(jī)械建立有液力內(nèi)高壓成形機(jī)械工程技術(shù)研究開發(fā)中心，并與中國(guó)科學(xué)院金屬研究所、南京航空航天大學(xué)等院校開展長(zhǎng)期的科研課題開發(fā)合作。

自2007年創(chuàng)立以來(lái)，興迪源機(jī)械一直致力于內(nèi)高壓成形的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。主營(yíng)產(chǎn)品范圍從生產(chǎn)普通液壓設(shè)備，現(xiàn)今發(fā)展至生產(chǎn)、研發(fā)國(guó)內(nèi)流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備。