鋁合金管材充液壓彎的主要缺陷形式也是彎曲內(nèi)側(cè)起皺，通過采用壓彎方法可以控制薄壁彎管截面變形，并通過管端施加約束可以大幅提高彎曲成形極限。在管端未施加約束時(shí)，支撐內(nèi)壓為極限支撐內(nèi)壓時(shí)彎曲內(nèi)側(cè)仍然出現(xiàn)嚴(yán)重起皺。本文興迪源機(jī)械帶來管端約束下的管材充液壓彎。

　　一、管端約束對(duì)充液彎曲起皺的影響：

　　在管端施加約束后，極限彎曲半徑大幅降低，可以有效降低彎曲內(nèi)側(cè)受壓程度，從而消除了內(nèi)側(cè)起皺，如圖3-12所示，分別是管端約束和管端無約束彎曲實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

　　在管端無約束條件下，內(nèi)壓小于2.4Ps時(shí)，中間彎內(nèi)側(cè)圓弧兩側(cè)均起皺：內(nèi)壓等于或大于2.4Ps時(shí)，僅中間彎內(nèi)側(cè)圓弧靠近長直段一側(cè)起皺，僅通過提高內(nèi)壓很難消除皺線。

　　在管端施加約束條件，內(nèi)壓小于2.2Ps時(shí)，僅中間彎內(nèi)側(cè)圓弧靠近長直段一側(cè)起皺，內(nèi)壓等于或大于2.2Ps,時(shí)，中間彎內(nèi)側(cè)圓弧兩側(cè)均無皺，管端約束能有效地抑制皺較的產(chǎn)生，可以獲得合格試件。

　　圖3-12管端約束對(duì)充液彎曲起皺的影響

　　(a)管端無約束(內(nèi)壓2.0Ps);(b)管端約束(內(nèi)壓2.0Ps)；

　　(c)管端無約束(內(nèi)壓2.2Ps);(d)管端約束(內(nèi)壓2.2Ps)。

　　二、不同內(nèi)壓下彎曲內(nèi)側(cè)起皺情況：

　　普通壓彎時(shí)，試件產(chǎn)生死皺、截面嚴(yán)重畸變等缺陷。充液壓彎時(shí)，試件的皺紋位于彎曲內(nèi)側(cè)圓弧近長直段一側(cè)。當(dāng)內(nèi)壓小于2.2Ps時(shí)，中間彎內(nèi)側(cè)圓弧靠近長直段一側(cè)起皺；而當(dāng)內(nèi)壓等于或大于2.2Ps時(shí)，中間彎內(nèi)側(cè)圓弧兩側(cè)均無皺，可以獲得合格試件，該試件的臨界內(nèi)壓為2.2Ps,如果內(nèi)壓過高，當(dāng)內(nèi)壓等或大于2.6Ps,時(shí)，壓彎過程中試件發(fā)生塑性變形，造成直徑增大，導(dǎo)致試件在分模面處壓出飛邊，如圖3-13所示。

　　圖3-13 不同內(nèi)壓下彎曲內(nèi)側(cè)起皺情況

　　(a)無內(nèi)壓;(b)內(nèi)壓1.8Ps;(c)內(nèi)壓2.2Ps;(d)內(nèi)壓2.6Ps.

　　用兩皺峰與皺谷之間的垂直距離來表示皺紋深度h,用皺紋沿試件環(huán)向的水平距離來表示皺紋寬度b,如圖3-14所示。表3-5給出了實(shí)驗(yàn)得到的不同內(nèi)壓下的皺紋尺寸。隨內(nèi)壓的增大，皺紋的深度和寬度均逐漸減小，當(dāng)內(nèi)壓達(dá)到

　　臨界內(nèi)壓2.2Ps,時(shí)，皺紋完全消除。充液能有效地減小截面畸變程度，隨內(nèi)壓的增大，截面畸變程度逐漸減小。

　　臨界內(nèi)壓2.2ps,時(shí)，不圓度僅為1.37%，可以認(rèn)為近似為圓形，如圖3-15所示。

　　表3-5不同內(nèi)壓下皺紋尺寸的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖3-14皺紋尺寸測量示意圖

圖3-15內(nèi)壓對(duì)管材截面不圓度的影響

　　充液壓彎和普通壓彎的壁厚分布規(guī)律是一致的，彎曲外側(cè)減薄，內(nèi)側(cè)增厚，如圖3-16所示，在三個(gè)彎的內(nèi)側(cè)壁厚均發(fā)生增厚，而外側(cè)壁厚均發(fā)生減薄，壁厚最大減薄點(diǎn)位于中間截面的外側(cè)點(diǎn)B,最小壁厚為0.90mm,減薄率為9.7%。

圖3-16 充液壓彎壁厚分布規(guī)律

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　　部分文段和圖片摘自：

　　《現(xiàn)代液壓成形技術(shù)》

　　作者：苑世劍

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