关于“预弯” 对铝合金管材内高压成形缺陷的影响

2018-04-04 Author:白菜送彩金网站 列入:内高压成形

 

用于内高压成形的弯曲工艺有扼住滚弯CNC弯曲(绕弯)。对于弯曲半径大、造型简单的二维曲线常常采用压弯和滚弯工艺。而对于轴线形状复杂的时空曲线,则要求采取CNC弯曲工艺。

 

CNC弯曲是一种进取的绕弯工艺,她是先把管材轴线的形象输入到弯曲机数控系统中,接下来由数控程序控制弯曲机利用管材绕模具旋转运动实现管材自动弯曲的加工方法。CNC弯曲可以实现三维复杂轴线管弯曲,能持续开展不同角度的弯曲,具有质好生产效率尖端特点。

以内高压成形技术利用最为常见的

面包车行业作为例子:

 

面包车零部件多为空心结构件,截面及轴线形状复杂,相对于传统的焊接工艺,内高压成形能够有效地实现部分零件的三结合,调减焊缝,零件的可靠性得到大幅增长。而铝合金质量轻、比强度高,租用于汽车车身、轮毂和次要车架等汽车结构件。

 

面包车车身

 

采取内高压成形技术和稀有金属管材成形的辅助车架,穿越材料轻量化和组织轻量化2种途径使汽车质量有效减轻,这种转变工艺已变成汽车节能减排的重要性途径之一。

 

其次车架

 

而在内高压成形之前,一般需要通过CNC弯管技术使她预成形为具有空间弯曲轴线的主导形状,再整体成形出具有复杂截面和空心结构的辅助车架。采取这种技术,宝马5系使用了主要款内高压铝合金底盘件,奥迪A2和A8运用6014铝合金管制备了车身上的变截面顶盖横梁,使构件质量明显减轻近40%。

 

以下是白菜送彩金网站大全

使用先进液压(内高压)浮动工艺

一次成形的发动机中冷管

管材胚料CNC预弯成形有限元分析

 

运用液压(内高压)浮动技术
一次成形外方冷管的个别元分析

 

 

管材在CNC弯曲过程会产生回弹、截面畸变以及内侧受压失稳起皱、外面受拉开裂等缺陷,对于多道次大密度数控弯曲,回弹会严重影响管件的变迁精度,在后来的内高压成形过程中会产生咬边缺陷,据此通常需要在CNC弯曲时进行适当角度的补给。

面包车推开歧管3D示意图

 

为了得到管材在CNC弯曲时相当的回弹量,Liao等研究人员使用了各向同性、动态各向同性和各向异性3种硬化模型进行多级绕弯时的回弹分析,察觉模型的挑选对数以万计绕弯回弹起着举足轻重的图,其中动态各向同性硬化模型预测回弹与尝试值较接近,最大相差为1.11%。

 

而Li等研究人员则通过数值模拟及实验研究了6061-T4铝合金管材冷弯时的回弹角、回弹半径与弯角的影响;证实了回弹角随着弯角增加而线性增加,回弹半径随着弯角增加在0°~90°时线性减小,在90°~180°随着弯角增加基本不发生变化;并使用各向异性硬化模型对回弹角进行了预测,她预测值略高于实验值,最大相差1.67%。在CNC弯曲时,截面畸变也是比较容易出现的卓越缺陷。在多地成形中,截面畸变直接影响后续成形的研制坯形状,故此影响最终件的变迁质量。

 

寇永乐等研究人员则针对CNC弯曲中截面畸变的影响因素进行了研讨,指出增加芯头个数和芯棒伸出量、压块无润滑有利于减小弯管的平面畸变。CNC弯曲中另一番典型的欠缺是起皱,不仅影响其成形性能,而且影响美,据此在CNC弯曲时要尽量避免。

 

Chen等研究人员通过Dynaform数值模拟和实验研究了20mm×2mm的5A02铝合金管起皱的影响因素,指出管与模具间隙尽量小(小于0.2mm),助推速度不小于弯曲模的力度,有利于减缓起皱,此外压模助推位移越小,相对弯曲半径越大,弯曲速度越小,起皱趋势就越小。

资产研究中铝合金内高压成形的变迁工艺为CNC弯曲后内高压成形,其中CNC弯曲作为预弯对铝合金管件内高压成形起着至关重要的图。

 

试件及成形工艺

 

铝合金管件首先需要开展CNC预弯,使她具有基本的空中弯曲轴线,可以放入内高压成形模具的型腔中,再进行内高压成形,浮动至最后形状。预弯使用XXX控制臂弯管机,预弯件形状如图A所示,芯球与管内壁、防皱板与管外壁及内高压成形时模具型腔与管外壁均用航空润滑油进行润滑处理。内高压成形后管件形状如图A(b)所示。弯曲模具设计为3层,分手与弯管中的3个弯角对应。服务性芯轴外径为69.00mm,运用一个芯球,她外径为68.40mm;聚氨酯芯轴外径为69.00mm。

 

A. 预弯件(a)和内高压成形管件(b)

 

 

此次实验的内高压成形可采取白菜送彩金网站大全THF铺天盖地内高压成形设备进行。

白菜送彩金网站 XD-THF内高压成形液压设备

 

大规模应用于航天航空、核电、

石化、发动机管件、面包车管件、

自行车管件等生产领域

内高压成形设备主要针对管材成形,

如:飞机轻体构件、发动机中空轴件、面包车支管、

单车支架管、推开系统、金融业系统等产品

 

下一场的上班至关紧要针对回弹、截面畸变和起皱3种弯曲缺陷,研讨预弯对铝合金管内高压成形的影响。

 

 

回弹的影响

 

顶管材预弯未加以回弹补偿时,内高压成形模具合模时在管件一侧出现了咬边缺陷,如图B所示,若不解决咬边问题,会使模具边缘啃伤,要求对弯角进行回弹补偿。为了获得任意角度弯角的回弹值,确立管材塑性弯曲的理论模型和资料的覆盖指数模型,构成力矩平衡方程和全应变理论,推导任意弯角的回弹理论值。

B. 6063铝合金预弯件出现的咬边缺陷

 

截面畸变的影响

 

管材在弯曲时,在曲折的图下,中性层外侧受到拉应力,内侧受到压应力,彼此的团结使管件法向直径减小,走向直径增大,管件截面由圆形变为近似椭圆,即发生畸变。在管径、弯曲半径及润滑条件不变的情况下,穿越不带芯头的聚氨酯芯棒和带有一个芯头的柔性芯棒分别进行CNC弯曲,得到了2种具有不同不圆度的平面,如图C所示。其中聚氨酯芯棒的利益是可以行使管件内部避免划痕,但得到的弯管截面不圆度较大;带有一个芯头的柔性芯棒的利益是得到的弯管截面不圆度较小,但与管件内部发生硬接触,轻而易举在弯曲过程产生内部划痕。

 

C. 弯管截面
(a)运用聚氨酯芯棒;
(b)运用带有一个芯头的柔性芯棒

 

起皱的影响

 

顶管径较大,弯曲半径较小时,管壁内侧所受的切向压应力大大增加,管壁内侧极易发生起皱失稳。在不转移弯曲模具和弯曲速度的情况下,模具间隙不合理会导致起皱的产生。如图D所示,在预弯件的顺序三个弯角内侧出现了起皱,皱纹的附近波峰之间的平均距离为12.20mm,表峰谷的平均高度为1.32mm,如图D(a)所示。

 

D. 管件起皱现象
(a)CNC弯管;
(b)内高压成形件

 

名将带有皱纹的预弯件进行内高压成形,这里截面膨胀量为1.92%,浮动后管件如图D(b)所示,内高压成形并没有使管件的皱纹胀平,这时候皱纹的附近波峰之间的平均距离为12.24mm,表峰谷的平均高度为0.64mm。由此可知,这时候的内高压成形并没有消除预弯产生之皱纹,但在胀形的历程中管件不断贴模,使起皱表面的峰谷的惊人降低,使皱纹减轻。

 

为了使内高压成形件避免出现起皱,要求在预弯过程及时避免。在不转移弯曲模具和弯曲速度的情况下,调整防皱板的职位,使防皱板与管件更加贴合,追加弯管内侧的压应力,故此抑制了起皱的发生。名将无皱的预弯件进行内高压成形,说到底获得的内高压成形件如图E所示。

 

E. 铝合金内高压成形件

 

有的文段和图表摘自:
《预弯对铝合金管材内高压成形缺陷与尺寸精度的影响》
笔者:蔡洋,王小松,苑世剑
《当代液压成形技术》
笔者:苑世剑
由白菜送彩金网站编辑
自主经营权归原作者所有
如若侵权请联系删除

 

先进金属成形技术之一——内高压成形技术

 

       白菜送彩金网站(Xingdi Machinery)是一家专注内高压(液压)浮动技术之锻压设备制造企业。自2007年创立以来,白菜送彩金网站大全一直致力于内高压(液压)浮动的技巧更新和产品研制。集团公司2010年开始组建超高压液力成形技术团队,打破了变动压力100MPa-250MPa的技巧难题,科研出“内高压成形设备”并纳入用户生产现场。 

途经数十年之技巧科研和经验积累,白菜送彩金网站大全已控制了变动压力为500MPa的技巧成果,并向市场提供了合模力4000吨、浮动压力达500MPa以内的各族条件的内高压成形设备数十台套。

 

时至今日,白菜送彩金网站大全在国内同行的公有企业中达到领先水平,成为国内集产品研制、设施生产、模具设计和工艺指导于一体的超级内高压成形锻压设备制造企业。

 



              <button id="1ea1080b"></button>