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弯管工艺中回弹、伸长和成形半径的确定方法

2019-12-20 12:15:18

摘要:根据弯管加工理论、实验研究和大量实践, 总结出了对管材弯曲加工成形精度有重要影响的回弹、伸长和成形半径等参数的确定方法, 并可用智能弯管测量仪测取上述数据, 以用于指导生产。海南拉弯

众所周知, 管子弯曲加工是弹塑性弯曲, 弯曲回弹后必然会产生弯曲角变小、管件轴线变长和弯曲半径变大的现象。现代船舶管系零件加工正日益朝着生产流水线发展, 而流水线生产必须采用无余量弯管和先焊法兰后弯曲加工的生产工艺。在采用上述工艺技术时, 特别是使用数控弯管机后, 如何处理好回弹、伸长和成形半径的问题显得更为重要和突出。但长期以来这个难题一直没有解决好, 为此, 我们通过大量的工作, 总结出了对管材弯曲加工成形精度有重要影响的回弹、伸长和成形半径的确定方法。

1、管材弯曲回弹问题的处理方法

在此之前, 解决回弹的方法有:

①根据经验列出回弹数据表。如最近国内几家船厂从美国WALLACE COAST 公司购进的数控弯管机即是在控制系统中设置经验数据供回弹补偿使用。但因该方法误差较大, 故数控弯管机的弯管成形精度并不理想。

②用理论计算方法。由于弯管时受力情况非常复杂, 计算时需作假设和简化, 且材料性质和实际工况难以预计, 所以, 目前尚未发现有关回弹理论计算公式在实际使用中成功的先例, 尚有待进一步探讨。

③在飞机、汽车制造业中, 多年来一直采用以美国EATON LEONARD 公司为代表使用的方法。该方法认为, 虽然影响弯管回弹的因素很多, 但是机床调整好后工艺参数(弯曲半径、弯曲速度、夹紧力等) 已经确定, 而且此时又是在弯制某批材料管子的情况下测定弯曲角度与回弹后的成形角关系, 因而可以把弯管机臂的转角和管子的成形角看成线性关系。其办法是在弯管机上按125°、22°弯曲管子, 管子弯好后放在数控管形测量机上测出其实际成形角为120°、20°, 建立过两点的直线方程便可获得弯管机臂的转角与管子所需成形角之间的关系。该方法使用效果较好。海南拉弯

为解决好管材弯曲的回弹问题, 我们做了以下工作:

1.1 进行了大量回弹实验。为了提高管子角度测量的准确性, 实验中使用了“弯管测量仪”。通过在五个船厂的多台弯管机上进行多种规格的无芯和有芯弯管实验, 并对测取的数据进行回归分析计算可知, 其弯曲角H与成形角H′之间呈不过原点的直线关系。 (天阳钢管)

即: H= K 1H′+ C1 ???(1)

式中 K 1——直线斜率 C1——直线截距

经对测取的数据进行回归分析计算其相关系数C均在019999 以上, 可见其直线性很高。故可得出以下结论: 同批材料弯出的管子, 在工程弯曲角度范围内, 其弯曲角H与成形角H′之间均呈不过原点的直线关系。

1.2 对有关船厂的经验回弹数据表进行了数据回归验算。例如对大连造船厂等的“管子弯曲回弹角表”的经验回弹数据进行回归验算表明, 其弯曲角H与成形角H′之间也是呈不过原点的直线关系, 其相关系数C均在01999 以上, 可见其直线性也很高, 这也再一次证明了回弹实验结论的正确性。海南拉弯

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