【作 者】顧澤中;孟珂;任錕;周家銀;陳英豪

　　【前 言】

　　支架類槽鋼被廣泛應(yīng)用于消防、供暖、通風(fēng)、空調(diào)、燃?xì)狻崃?、電力、通訊、太?yáng)能等國(guó)家重點(diǎn)領(lǐng)域和工程，具有安裝簡(jiǎn)便、高效以及施工勞動(dòng)強(qiáng)度低等諸多優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)家制造業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。冷彎成形，作為一種先進(jìn)、節(jié)能、高效的板帶金屬成形工藝，被廣泛應(yīng)用于各種類型槽鋼的生產(chǎn)制造中。成形道次數(shù)和彎曲角增量是槽鋼冷彎成形工藝中最重要的參數(shù)。成形道次數(shù)過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致彎曲角增加，繼而引發(fā)成形應(yīng)變?cè)黾?，?dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生波浪、褶皺、圓角變尖等缺陷; 成形道次數(shù)過(guò)多，雖會(huì)使單次成形彎曲角變小，制造容易，但會(huì)導(dǎo)致工位冗余、設(shè)備制造成本增加，造成資源浪費(fèi)。因此，有必要針對(duì)成形道次數(shù)和彎曲角增量的優(yōu)化方法進(jìn)行研究。

　　國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)冷彎成形道次數(shù)和彎曲角增量的優(yōu)化進(jìn)行了大量研究。Safdarian R 等［1］針對(duì)冷彎成形中易產(chǎn)生縱向彎曲的問(wèn)題，采用數(shù)值模擬和拉伸試驗(yàn)相結(jié)合的方法，發(fā)現(xiàn)了彎曲角增量和板材厚度等參數(shù)與斷面邊緣縱向應(yīng)變的變化規(guī)律。Mohammdi N H 等［2］針對(duì)型材冷彎成形過(guò)程中的邊緣起皺等問(wèn)題，采用有限元分析方法，分析了邊緣起皺成形機(jī)理，通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)了內(nèi)、外凸緣寬度與冷彎成形過(guò)程中的邊緣起皺缺陷呈正相關(guān)的規(guī)律。

　　本文針對(duì)支架類槽鋼冷彎成形過(guò)程中成形道次數(shù)和彎曲角增量的參數(shù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化進(jìn)行研究。首先，考慮坯料厚度、彎曲角度和彎曲半徑等參數(shù)，計(jì)算實(shí)際用料寬度，確定成形順序; 其次，根據(jù)成形道次數(shù)計(jì)算公式，確定總道次數(shù); 利用彎曲角分配公式，計(jì)算每道次間的彎曲角增量; 建立抗震支架有限元模型，并進(jìn)行仿真分析［9］，結(jié)合應(yīng)變曲線圖優(yōu)化彎曲角增量，獲得最優(yōu)的彎曲角增量組合; 最后，結(jié)合生產(chǎn)設(shè)備驗(yàn)證優(yōu)化結(jié)果的有效性。

　　【結(jié) 論】

　　(1)本文針對(duì)支架類槽鋼冷彎成形過(guò)程中由于應(yīng)變過(guò)大導(dǎo)致的彎角減薄、圓角變尖問(wèn)題，考慮坯料厚度、彎曲角度和彎曲半徑等參數(shù)，基于 Hauschild 模型對(duì)冷彎過(guò)程進(jìn)行有限元仿真分析，提出成形道次數(shù)和彎曲角增量的優(yōu)化方法。

　　(2)利用優(yōu)化后的成形道次數(shù)和彎曲角增量進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)，經(jīng)測(cè)量，產(chǎn)品的實(shí)際尺寸在標(biāo)準(zhǔn)誤差范圍內(nèi)，且彎角減薄、圓角變尖的缺陷得到了有效改善。

　　以下是正文：