三维自由弯曲过程中临界偏距对管材成形精度影响

作     者：范鑫 程宗辉 李少鑫 舒送 程诚 郭训忠 FAN Xin;CHENG Zonghui;LI Shaoxin;SHU Song;CHENG Cheng;GUO Xunzhong

作者机构：安徽省航空设备测控与逆向工程实验室芜湖241007 国营芜湖机械厂芜湖241007 南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2024年第50卷第1期

页      面：208-215页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(52105360,52175328,U1937206) 数字制造装备与技术国家重点实验室开放课题(DMETKF2021004) 江苏省工业感知及智能制造装备工程研究中心开放基金(2021-04) 江苏省“双创博士”项目(JSSCBS20210157) 

主　　题：管材 三维自由弯曲 弹性-塑性变形 摩擦系数 材料参数 

摘      要：三维自由弯曲成形过程中弯管处于少约束状态,弯管弯曲半径的大小及轴线形状取决于相应的弯曲模偏距值。为了准确成形出预设弯管的形状,提高弯管的自由弯曲成形精度,基于弯曲模临界偏距Ue建立了弯曲模偏距U和弯管弯曲半径R(U-R)关系数学模型。采用有限元模拟与实验相结合的方法,研究了不同摩擦系数及材料参数条件下临界偏距的演化规律及其对弯管成形精度的影响。研究结果表明:引入临界偏距的U-R关系拟合结果更加符合实验结果。随着摩擦系数的增加,弯管塑性变形程度增加,临界偏距的数值降低,弯管弯曲半径减小。相比于SS304不锈钢弯管,相同工艺参数下6061铝合金弯管的弯曲半径增大,临界偏距降低。