彎曲力矩是確定設(shè)備性能、選擇設(shè)備的重要技術(shù)參數(shù)。管材彎曲時(shí)的彎矩不僅取決于管材的力學(xué)性能、管材的直徑、彎曲半徑等參數(shù),同時(shí)還與彎曲方法、使用的模具結(jié)構(gòu)等有很大的關(guān)系。
一、內(nèi)高壓成型管材的彎曲力矩計(jì)算:
彎曲力矩是確定設(shè)備性能、選擇設(shè)備的重要技術(shù)參數(shù)。管材彎曲時(shí)的彎矩不僅取決于管材的力學(xué)性能、管材的直徑、彎曲半徑等參數(shù),同時(shí)還與彎曲方法、使用的模具結(jié)構(gòu)等有很大的關(guān)系。在生產(chǎn)中,可以用下式估算彎曲力矩:
(3-2)
式中 M—彎曲力矩(N·m);
d—管材直徑(mm);
σ?b—?材料抗拉強(qiáng)度(MPa);
W—抗彎截面模量(mm3),對(duì)于圓管W=Π(d4-di4)/32D(di為管材內(nèi)徑);
Rb—彎曲半徑(mm);
kw—與芯棒和潤(rùn)滑有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù),采用剛性芯棒且不用潤(rùn)滑時(shí)可取
kw=5~8,若用剛性的鉸鏈?zhǔn)叫景魰r(shí)可取kw=3。
二、內(nèi)高壓成型管材的壁厚變化計(jì)算:
在彎曲中性層外側(cè),由于切向拉應(yīng)力作用面使壁厚減薄,在中性層內(nèi)側(cè),由于切向壓應(yīng)力作用而使壁厚增厚。彎曲處的外側(cè)減薄量對(duì)內(nèi)高壓成形過(guò)程和零件在使用中的承載能力影響非常大。如果外側(cè)過(guò)度減薄,即使在彎曲時(shí)未發(fā)內(nèi)高壓成形中也容易引起開(kāi)裂,增加內(nèi)高壓成形工序的難度。
內(nèi)高壓成形使用的彎曲件除保證軸線(xiàn)形狀精度外,還要將控制壁厚減薄率在一定范圍內(nèi),一般最大減薄率不大于20%。減薄率主要與相對(duì)彎曲半徑有關(guān),材料力學(xué)性能和彎曲工藝(芯模形式)對(duì)減薄率也有影響。對(duì)于繞彎工藝,減薄率可以用下式估算:
(3-3)
對(duì)于同樣的相對(duì)彎曲半徑,材料的力學(xué)性能不同,則壁厚分布也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,例如材料的硬化指數(shù)n和厚向異性系數(shù)r越大,發(fā)生減薄的趨勢(shì)越小。
另外,彎曲后的壁厚分布還隨著芯棒的形式、芯棒直徑以及芯棒位置的變化而變化。此外,潤(rùn)滑條件也影響壁厚的分布,隨著潤(rùn)滑條件的改善,有利于材料的流動(dòng),變形的均勻性增加,壁厚更趨于均勻分布。
【興迪源內(nèi)高壓成型優(yōu)勢(shì)】
興迪源機(jī)械(Xingdi?Machinery)是一家專(zhuān)注流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備制造企業(yè)。自2007年創(chuàng)立以來(lái),公司一直致力于內(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)頂尖流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備。
興迪源機(jī)械是先進(jìn)輕量化成形技術(shù)的提供者,從產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)備生產(chǎn)、模具研制、方案定制,直至最終交付及提供增值服務(wù),我們?yōu)榭蛻?hù)提供的不僅僅是一臺(tái)設(shè)備,而是一整套智能制造成形方案。
部分文段和圖片摘自:
《現(xiàn)代液壓成形技術(shù)》
作者:苑世劍
由興迪源機(jī)械編輯
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