大多數(shù)內(nèi)高壓成形部件要求將管彎曲成部件的一般形狀，以便在模腔中容納它；在彎曲操作過程中，管材受到過大的拉伸和壓縮應(yīng)變。對于建議的最小彎曲半徑為管直徑的兩倍，彎板外側(cè)的材料變薄將達(dá)到20%；當(dāng)彎曲半徑等于管直徑時，材料的減薄量增加到33%。

　　彎曲過程中材料變薄和應(yīng)變硬化的嚴(yán)重性往往決定了材料的成形性要求；為了準(zhǔn)確預(yù)測內(nèi)高壓成形工藝參數(shù)，必須在計算機模擬模型中描述彎曲成形過程。內(nèi)高壓成形作業(yè)必須進(jìn)行彎曲作業(yè)的材料減薄和應(yīng)力歷史；旋轉(zhuǎn)拉伸彎曲是彎曲薄壁管最常用、最經(jīng)濟的下卷方式。

　　采用這種方法的彎曲機可以是計算機數(shù)控（CNC）或手動控制；圖10-2所示為一臺CNC彎曲機和旋轉(zhuǎn)拉伸彎曲的典型模具布局?！袄斎肜敵觥钡恼f法，即結(jié)果永遠(yuǎn)不會比輸入數(shù)據(jù)好，對于基于有限元分析的計算機模擬尤其如此。

　　一、彎曲模擬關(guān)鍵參數(shù)：

　　首先了解控制過程的關(guān)鍵變量，然后使用正確的、最新的輸入數(shù)據(jù)，這一點非常重要；對于彎曲模擬，必須在有限元模型中準(zhǔn)確表示的關(guān)鍵參數(shù)有：

　　1）工裝幾何形狀，

　　2）彎曲過程中的步驟順序，

　　3）管材性能最好是從使用的一批管材上切下的試樣上進(jìn)行拉伸試驗，以及

　　4）關(guān)鍵刀具表面與管子之間的摩擦系數(shù)。

　　圖11-3所示為有限元分析模型，所有控制刀具表面均表示彎曲設(shè)置。

　　有限元分析模型為2.952英寸（75毫米）直徑，0.093英寸（2.36 mm）厚管，90度彎曲半徑為5.905 in（150 mm）。

　　管材的材料特性（應(yīng)力/應(yīng)變曲線）由拉伸試驗結(jié)果得出。對從管子上沿縱向切下的試樣進(jìn)行拉伸試驗，假設(shè)材料在圓周方向上的性能與縱向相同。

　　二、操作順序：

　　將管子裝入彎曲工具后的操作順序為：

　　1）夾緊模關(guān)閉，將管夾在夾緊模和彎曲模鑲塊之間；

　　2）心軸前進(jìn)到正確的位置；

　　3）彎板和夾緊模旋轉(zhuǎn)，并圍繞彎板拉動管（在此期間，壓力模向前推進(jìn)）；

　　4）抽芯軸。

　　在一定的管徑和管厚比下，芯棒是不必要的。如果沒有芯軸，管段的形狀將變?yōu)檎w，截面周長將有所減小。

　　對于內(nèi)高壓成形應(yīng)用，如果橢圓形截面的管子可以安裝在內(nèi)高壓成形模具內(nèi)，則可以使用無芯軸彎曲的管子。

　　使用LSDYNA3D程序分析圖11-3所示的有限元模型。

　　這項研究是在有芯軸和無芯軸的情況下進(jìn)行的。

　　結(jié)果見表11-1。

　　預(yù)測的彎曲順序和厚度等值線圖分別如圖11-4和11-5所示。

圖 11-4

　　手工計算的厚度變化，假設(shè)沒有截面塌陷，彎曲處外側(cè)為-20%，內(nèi)側(cè)為+20%。

　　從表11-1可以看出，預(yù)測的FEA厚度變化與實際測量值比較好。

　　實際的有限元分析結(jié)果也非常接近用公式5-5手工計算的值。

　　如圖11-5所示，實際值使用無超聲測量儀測量。

　　【興迪源機械內(nèi)高壓設(shè)備優(yōu)勢】

　　興迪源機械是以內(nèi)高壓成形技術(shù)為核心，以內(nèi)高壓成形機、內(nèi)高壓水脹成形機、內(nèi)高壓板材充液成形機、內(nèi)高壓三通機等設(shè)備為主導(dǎo)產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家。興迪源機械建立有液力內(nèi)高壓成形機械工程技術(shù)研究開發(fā)中心，并與中國科學(xué)院金屬研究所、南京航空航天大學(xué)等院校開展長期的科研課題開發(fā)合作。

　　自2007年創(chuàng)立以來，興迪源機械一直致力于內(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)國內(nèi)頂尖流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備。