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有无约束作用对管材充液压弯后褶皱程度的影响

充液压弯成形过程中,随着下压量的增大,压弯管材两端会翘起,导致弯曲管材外侧过度减薄,内侧增厚起皱。特别对于超薄壁管,如果发生上述成形现象,压弯管材会发生破裂或者弯曲管材内侧产生严重褶皱,影响超薄壁管的成形质量。在有限元模型的设置中,约束管材两端所有的自由度,使管材端口固定,能够在压弯过程中产生轴向拉应力减轻褶皱的程度。这是由于约束作用产生轴向拉应力,较好的抑制了弯曲管材外侧的补料,防止管材翘起加重外侧拉伸量,并能有效传递弯曲段的变形量,减轻弯曲管材外侧的破裂趋势,尤其对超薄壁管材的成形质量具有显著的改善作用。超薄壁管无约束充液压弯和有约束充液压弯模拟结果对比如图 4.5所示,从图中能够明显看出有约束作用的充液压弯,能够显著管材成形质量,特别是在弯曲管材内侧,由于拉应力的作用,明显减轻了褶皱程度,同时对外侧的减薄起到了良好的抑制作用,最大减薄率为 25.402%,小于没有约束作用下成形的管材,破裂趋势降低,有利于管材的进一步塑性成形试验。
有无约束作用对管材充液压弯后褶皱程度的影响
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