金属复合管弯曲过程数值模拟与实验验证

摘要

随着科学技术与工业生产的不断发展，在航空器制造、工程机械、动力机械、农牧机械、石油化工、轻工及交通运输等工业部门中，已广泛采用管材制造零件。因此，管材塑性加工在当代工业生产中已占据十分重要的地位。管材塑性加工是指对管材的二次加工，故属于管材深加工技术范畴。管材弯曲则是一种最常用的管材塑性加工方法。 金属复合管是由两种或两种以上不同材料构成，它可以充分利用基材和覆层金属各自的优点，具有节约贵金属、良好的性价比等特点，近年来在生产生活的各个领域得到了越来越广泛的应用。金属复合管弯曲研究有着很重要的意义。 本文的主要研究内容如下： 1.通过试验获得了材料性能参数，使用DYNAFORM软件模拟金属复合管弯曲成形过程，得到了成形前后壁厚的变化，应力、应变分布，预测了成形缺陷。 2.采用自己设计的模具进行了管材弯曲实验,分析了内弧面失稳起皱，外弧面过于稀薄以及横截面畸变变形等成形缺陷产生的原因，验证了有限元模拟的结果。 有限元模拟与实验验证表明：单层管材弯曲理论仍然适用于金属复合管弯曲理论计算设计；管材与模具间的摩擦越小对成形质量越好；在没有严格要求时，可以适当增大弯曲半径及减少弯曲角度，这样有利于成形质量；管材内部如能提供有效支撑可以减少起皱及横截面畸变现象。