尽管冷推制对焊弯头技术具有非常大的优势,然而如果摩擦系数、推进距离及推制速度选择不当的话,不管是铝合金材料还是不锈钢材料,都会造成起皱、开裂、表面划伤的一系列问题。由于冷推对焊弯头工艺的突出优势以及冷推弯头复杂的变形规律,所以非常有 对冷推制弯头工艺进行数值模拟。
很多文献对于冷推制法成形弯头采用有限元模拟研究了弯曲半径、材料性能以及摩擦情况对于弯头壁厚的影响规律,对于推制速度对壁厚分布的影响、摩擦系数对壁厚 大减薄率及内弧外弧曲率的影响也都有所研究,而对于毛坯的形状和尺寸的确定也曾针对某种规格的弯头做过简单的介绍。
使用的芯棒是用橡胶做成的柔性芯棒,并在头部、尾部分别轴向施加推力,分析了弯头推弯成形工艺变形规律,较为系统地探究了推制距离、摩擦及内压对成形效果的影响。
运用数值模拟的方法研究了摩擦情况、材料性能以及弯曲半径对于弯管壁厚所产生的影响及其规律。
对焊弯头生产的工艺流程,若做长半径弯头,要先选定规格,提出管料。扩径率,通过理论计算,90度对焊弯头,一般扩径率在33%-35%之间,倒推回去。
短半径219mm的一般的扩径率为50%.选好原料后,按弯头规格下料,再考虑曲率半径, 比如,90°的弯头,通过其曲率可以算出下多长料可加工出90°的弯头。
通过理论计算可算出,然后以该长度为定尺进行切断。 后把料进行热推制。推制机大家可能都看过,实际很简单。它是一个牛角状芯头或芯棒,芯棒由细变粗,推制过程是一个扩径带弯曲的过程。
后边有支撑,把下料管段穿入芯棒,后边有一牌坊架将芯棒固定。中间有一小车,对焊弯头,小车有的通过液压传动,有的通过机械传动即丝杠传动,然后往前推小车。
小车推着管子顺着芯棒往前走,对焊弯头的芯棒外有一个感应圈,把管子加热,加热好,然后小车把管子推下,就加工好一个。推好后,弯头要就此热状态下进行。
对焊弯头冷推弯成形进行了研究,并对管坯的形状有了 初的研究:毛坯总长如果过大,则浪费材料;如果过小,则弯头车端面时没有加工余量。管坯斜角高度如果过大或过小,直缝对焊弯头,不仅会影响对焊弯头内侧圆弧一端过长一端过短,而且会影响毛坯上平面的大小,影响毛坯的受力状况。毛坯上端的斜角,一方面是为了去掉多余的材料,使推弯成形时,该处材料不致堆积和重叠,另一方面是为了保证毛坯的上端有足够大的平面,使凸模作用到毛坯上的力不致产生过大的偏心负荷而影响模具的正常工作。
对于弯管成形的研究已经进行了很多,工艺也比较成熟了,管坯形状也有研究,但是管坯下料时的具体尺寸参数还没有经过系统的研究,1倍对焊弯头,此课题对于工业生产中弯管管坯如何下料会起到指导作用,从而可以提高材料的利用率,降低生产的成本。