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异型截面环形件弯曲成形研究

刘元君  
【摘要】: 环形件弯曲成形是针对大型的圆环类零件的制造而提出的新的工艺方法,其基本思想是将加工后的型材实行弯曲成为若干个弧段,在现场焊接成大尺寸环形件,此工艺的优点是省去大型的立车加工。所以,环形件的弯曲和变形的控制是这个工艺的关键。 本文阐述了环形件弯曲成形的工艺过程和分类,通过数值模拟和实验相结合的方法研究了对称截面环形件弯曲成形和非对称截面环形件弯曲成形。 有限元分析采用ABAQUS软件,分析了矩形截面和另外两种异型截面的坯料在弯曲成形过程中的曲率分布和应力分布及其变化,分析了步距对曲率分布的影响、下压次数对曲率分布的影响、过压对应力变化的影响,对于非对称截面坯料的成对成形,研究了其应力和曲率分布,而且数值模拟结果也证实了焊缝打开后没有扭曲和侧弯等缺陷。 实验研究采用了矩形截面坯料和另外三种异型截面坯料,进行了调节步距、下压次数、过压量等的实验,得出了与数值模拟结果一致的结论;非对称截面坯料弯曲时,坯料横截面上应力分布不对称,形成了横向的弯矩和扭矩,进而导致扭曲和侧弯等缺陷的形成;从理论上分析了截面的变化,实验上也得到了验证;实验还研究了约束对扭曲和侧弯的影响,发现约束对抑制缺陷的生成有一定的作用。


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