盡管冷推制彎頭技術(shù)具有非常大的優(yōu)勢(shì),然而如果摩擦系數(shù)、推進(jìn)距離及推制速度選擇不當(dāng)?shù)脑挘还苁卿X合金材料還是不銹鋼材料,都會(huì)造成起皺、開(kāi)裂、表面劃傷的一系列問(wèn)題。由于冷推彎頭工藝的突出優(yōu)勢(shì)以及冷推彎頭復(fù)雜的變形規(guī)律,所以非常有必要對(duì)冷推制彎頭工藝進(jìn)行數(shù)值模擬。
很多文獻(xiàn)對(duì)于冷推制法成形彎頭采用有限元模擬研究了彎曲半徑、材料性能以及摩擦情況對(duì)于彎頭壁厚的影響規(guī)律,對(duì)于推制速度對(duì)壁厚分布的影響、摩擦系數(shù)對(duì)壁厚最大減薄率及內(nèi)弧外弧曲率的影響也都有所研究,而對(duì)于毛坯的形狀和尺寸的確定也曾針對(duì)某種規(guī)格的彎頭做過(guò)簡(jiǎn)單的介紹。
ZengY S 等使用的芯棒是用橡膠做成的柔性芯棒,并在頭部、尾部分別軸向施加推力,分析了彎頭推彎成形工藝變形規(guī)律,較為系統(tǒng)地探究了推制距離、摩擦及內(nèi)壓對(duì)成形效果的影響。
Zhang Y 等運(yùn)用數(shù)值模擬的方法研究了摩擦情況、材料性能以及彎曲半徑對(duì)于彎管壁厚所產(chǎn)生的影響及其規(guī)律。
郭訓(xùn)忠等利用冷推制彎頭成形工藝制造了運(yùn)用在核聚變工程中的彎頭管件,并初步研究了工藝參數(shù)對(duì)曲率方面、壁厚分布的影響。
陳先成等為成形高質(zhì)量的5083 鋁合金彎頭管件,采用有限元數(shù)值模擬方法對(duì)冷推彎過(guò)程進(jìn)行了工藝模擬,模擬過(guò)程中研究了推制速度以及摩擦系數(shù)對(duì)成形質(zhì)量的影響規(guī)律。得出推制速度為4 mm·s-1、摩擦系數(shù)為0.06 是優(yōu)化的成形工藝參數(shù)。研究表明,控制推制速度以及摩擦條件是制備5083 鋁合金高質(zhì)量彎頭管件的有效途徑。
王新華(第一汽車(chē)廠工藝研究所)對(duì)薄壁短彎頭冷推彎成形進(jìn)行了研究,并對(duì)管坯的形狀有了最初的研究:毛坯總長(zhǎng)如果過(guò)大,則浪費(fèi)材料;如果過(guò)小,則彎頭車(chē)端面時(shí)沒(méi)有加工余量。管坯斜角高度如果過(guò)大或過(guò)小,不僅會(huì)影響彎頭內(nèi)側(cè)圓弧一端過(guò)長(zhǎng)一端過(guò)短,而且會(huì)影響毛坯上平面的大小,影響毛坯的受力狀況。毛坯上端的斜角,一方面是為了去掉多余的材料,使推彎成形時(shí),該處材料不致堆積和重疊,另一方面是為了保證毛坯的上端有足夠大的平面,使凸模作用到毛坯上的力不致產(chǎn)生過(guò)大的偏心負(fù)荷而影響模具的正常工作。
對(duì)于彎管成形的研究已經(jīng)進(jìn)行了很多,工藝也比較成熟了,管坯形狀也有研究,但是管坯下料時(shí)的具體尺寸參數(shù)還沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的研究,此課題對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)中彎管管坯如何下料會(huì)起到指導(dǎo)作用,從而可以提高材料的利用率,降低生產(chǎn)的成本。