型材拉弯与弯管加工技术应用

1.  拉弯加工需减少回弹:型材因其良好的机械机能在航空及汽车产业上应用广泛。型材拉弯是指在型材预拉伸至材料屈服极限时，加载弯曲并同时保持一定的轴向拉力，使之进入模具型槽内而成形的弯曲过程。在弯曲的同时施加轴向拉力以克服内侧的起皱及改善截面内的应力分布，减少回弹，进步其形状精度。型材拉弯回弹量的控制是型材拉弯要解决的主要题目之一。在拉弯零件出产过程中，拉弯模形状是依据拉弯零件的外形设计得到的。即使在技术规范所答应的残余应变划定下尽量增大轴向拉力，但因为型材零件的相对弯曲半径较大，仍存在一定的回弹量。拉弯成形后的曲率仍偏小，因而拉弯后仍需要进行校形。

2. 拉弯过程中的起皱现象:型材拉弯过程中，中性层以下部门受到纵向压应力作用，径向和宽度方向也受到压应力作用，在三向压应力作用下，轻易产生纵向收缩、径向增厚的变形，严峻时会造成起皱。目前，很多学者就型材拉弯起皱题目进行了研究。Li和ReidE研究了矩形截面型材和矩形板材起皱之间的联系。Corona和Vaze具体分析了矩形面型材拉弯起皱行为，并进行了实验研究。Paulsen和Weld采用实验和理论分析相结合的方法研究了纯弯曲下的起皱行为，比较了不同材料、不同截面外形的型材起皱行为的差异。Paulsen等人基于塑性变形理论，采用能量方法，提出了纯弯曲变形起皱和截面畸变的理论分析模型，并对该模型进行了试验验证。研究发现，矩形截面型材宽度与厚度的比值(b/t)和型材宽度是影响起皱发生的主要因素；材料机能对起皱的影响也比较显著。贾俐俐和高锦张指出，型材内侧腹板起皱失稳与薄壁壳体两端受压失稳相似，不仅与压应力大小有关，而且与型材厚度与宽度的比值大小有关，比值越小，越轻易发生起皱失稳；增加型材内侧腹板的厚度，可以进步其抗皱能力。笔者以为，在截面外形一定的情况下，拉弯成形中增大预拉力可以有效地防止起皱的发生。

3.拉弯加工方案探讨:拉弯机主要用于制造尺寸大、形状精度要求较高、相对弯曲半径较大的变曲率挤压和扳弯型材弯曲件，尤其是飞机上的框肋线条、汽车和火车车窗的密封胶条等型材零件出产的必需设备。拉弯机一般分为转台式和转臂式两类。型材拉弯主要是指型材在预拉伸至材料屈服极限前加载弯曲并保持一定的轴向拉力，使之压入模具的空槽内而成形的弯曲过程。拉弯机对型材零件拉弯卸载后，拉弯零件会泛起曲率半径回弹及角度回弹现象，为了有效地防止材料的回弹变形，拉弯成形是在精确控制工件的应力、应变以及应变速率下成形的。

拉弯工艺要求精确控制拉弯机的拉伸力、拉伸速度、拉伸位移等工作参数拉伸弯曲是一种复杂的塑性变形过程，成形时毛料受到弯曲力矩和轴向拉伸力的共同作用。不同的加载顺序对毛料的变形特点和应力分布影响不同。理论上“先弯后拉”的工艺方案中只需少量的增补拉伸便可获得显著的效果，使零件的回跳量最小。但实际上，当毛料受到弯曲与模具贴合后，因为摩擦力作用，补拉力很难平均传递到毛料的所有剖面，毛料的外层纤维易破裂，效果欠佳。