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管端约束下的管材充液压弯
2019-09-04
摘要:铝合金管材充液压弯的主要缺陷形式也是弯曲内侧起皱,通过采用压弯方法可以控制薄壁弯管截面变形,并通过管端施加约束可以大幅提高弯曲成形极限。在管端未施加约束时,支撑内压为极限支撑内压时弯曲内侧仍然出现严重起皱。本文兴迪源机械带来管端约束下的管材充液压弯。

  铝合金管材充液压弯的主要缺陷形式也是弯曲内侧起皱,通过采用压弯方法可以控制薄壁弯管截面变形,并通过管端施加约束可以大幅提高弯曲成形极限。在管端未施加约束时,支撑内压为极限支撑内压时弯曲内侧仍然出现严重起皱。本文兴迪源机械带来管端约束下的管材充液压弯。

  一、管端约束对充液弯曲起皱的影响:

  在管端施加约束后,极限弯曲半径大幅降低,可以有效降低弯曲内侧受压程度,从而消除了内侧起皱,如图3-12所示,分别是管端约束和管端无约束弯曲实验结果。

  在管端无约束条件下,内压小于2.4Ps时,中间弯内侧圆弧两侧均起皱:内压等于或大于2.4Ps时,仅中间弯内侧圆弧靠近长直段一侧起皱,仅通过提高内压很难消除皱线。

  在管端施加约束条件,内压小于2.2Ps时,仅中间弯内侧圆弧靠近长直段一侧起皱,内压等于或大于2.2Ps,时,中间弯内侧圆弧两侧均无皱,管端约束能有效地抑制皱较的产生,可以获得合格试件。

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  图3-12管端约束对充液弯曲起皱的影响

  (a)管端无约束(内压2.0Ps);(b)管端约束(内压2.0Ps);

  (c)管端无约束(内压2.2Ps);(d)管端约束(内压2.2Ps)。

  二、不同内压下弯曲内侧起皱情况:

  普通压弯时,试件产生死皱、截面严重畸变等缺陷。充液压弯时,试件的皱纹位于弯曲内侧圆弧近长直段一侧。当内压小于2.2Ps时,中间弯内侧圆弧靠近长直段一侧起皱;而当内压等于或大于2.2Ps时,中间弯内侧圆弧两侧均无皱,可以获得合格试件,该试件的临界内压为2.2Ps,如果内压过高,当内压等或大于2.6Ps,时,压弯过程中试件发生塑性变形,造成直径增大,导致试件在分模面处压出飞边,如图3-13所示。

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  图3-13 不同内压下弯曲内侧起皱情况

  (a)无内压;(b)内压1.8Ps;(c)内压2.2Ps;(d)内压2.6Ps.

  用两皱峰与皱谷之间的垂直距离来表示皱纹深度h,用皱纹沿试件环向的水平距离来表示皱纹宽度b,如图3-14所示。表3-5给出了实验得到的不同内压下的皱纹尺寸。随内压的增大,皱纹的深度和宽度均逐渐减小,当内压达到

  临界内压2.2Ps,时,皱纹完全消除。充液能有效地减小截面畸变程度,随内压的增大,截面畸变程度逐渐减小。

  临界内压2.2ps,时,不圆度仅为1.37%,可以认为近似为圆形,如图3-15所示。

  表3-5不同内压下皱纹尺寸的实验结果

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图3-14皱纹尺寸测量示意图

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图3-15内压对管材截面不圆度的影响

  充液压弯和普通压弯的壁厚分布规律是一致的,弯曲外侧减薄,内侧增厚,如图3-16所示,在三个弯的内侧壁厚均发生增厚,而外侧壁厚均发生减薄,壁厚最大减薄点位于中间截面的外侧点B,最小壁厚为0.90mm,减薄率为9.7%。

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图3-16 充液压弯壁厚分布规律

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  部分文段和图片摘自:

  《现代液压成形技术》

  作者:苑世剑

  由兴迪源机械编辑

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