三维自由弯曲成形技术及复杂空心构件数值模拟研究

摘要

自由弯曲成形技术是金属弯曲成形领域一项新兴的先进技术,在不更换弯曲模的情况,通过同时控制管材的轴向推进及控制弯曲模的运动能够实现复杂轴线空心构件的一次精确成形.本文从三维自由弯曲成形技术的基本原理入手,对三维自由弯曲成形过程进行了有限元数值模拟分析,研究弯曲模球心到导向机构前端的距离A、管模间隙值Δc以及管材推进速度v对弯曲成形结果的影响规律.最后基于模拟得到的工艺参数组合,对液压系统管路中的6061T1铝合金复杂空心构件进行了自由弯曲仿真模拟成形及实际弯曲成形试验.试验成形管件与设计模型及模拟成形管件的对比结果表明,管件成形尺寸与模拟成形尺寸相近且均接近设计尺寸;弯曲试验得到了成形精度和质量较好的目标管件,验证了数值模拟的准确性.