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型材滾彎成形缺陷補償方法

 

目前市場上的各種小截面型材滾彎機不能加工大尺寸型材,并且加工后的型材腹板失穩、起皺變形、由于滾輪與型材之間的摩擦產生過熱,同時由于型材的力學與材料性能,加工完畢后,還會出現回彈量和直線段的問題。型材滾彎機的進步就在于解決上述欠缺,即消除腹板失穩、起皺變形的問題,并且通過精確計算減小回彈量的變化范圍,使最后得到的曲率半徑精準,而且還要嚴格控制兩端直線段的問題。
1.半徑回彈問題的解決
彎曲成型時塑性變形的一種方式,卸載時外層纖維因彈性恢復縮短,內層纖維因彈性恢復伸長,結果使彎曲件曲率和角度發生顯著變化,這種現象稱為彈性回彈。型材變形過程均要經過彈性變形再到塑性變形,回彈是材料變形時表現出來的一種力學特性,因而無法消除,只能盡量控制回彈量。
根據經驗總結,型材越厚,會談半徑越;屈服應力越高,應變剛模量越大,滾彎回彈越大;自由彎曲回彈量大,校正彎曲回彈量;形狀復雜、相互牽扯多的回彈量;冷作硬化(鋼材在常溫或再結晶溫度以下的加工產生強烈的塑性變形,使晶格扭曲、畸變,晶粒產生剪切、滑移,晶粒被拉長,這些都會使表面層金屬的硬度增加,減少表面層金屬變形的塑性,稱為冷作硬化。)后回彈量大;型材的外形尺寸大,截面形狀復雜,外形精度要求高的,成型后回彈半徑大。
現代制造業要求在設計階段就能解決生產問題的生命周期內出現的所有問題,所以以前傳統意義上的根據經驗和反復試驗控制回彈量的問題已經不能為滾彎工藝所用了,目前為止控制回彈的辦法有:建立神經網絡預測模型;編制數控程序控制回彈半徑;有限元分析(FEM)——動靜態聯合算法;模具補償法和過彎曲法。而數值模擬分析也是以后回彈量研究的重要方向。
2.扭轉變形問題的解決
在滾彎過程中,由于滾輪和型材之間的摩擦力不等,所以使得型材產生扭轉變形,一旦產生扭轉變形,就會使真個型材變形,精度不夠,不能滿足使用要求。扭轉變形的解決方法即固定住型材,給腹板和緣板的兩側加上足夠的約束,使其自由度為零,杜絕其在徑向上產生絲毫的變形,因為微笑的扭轉變形都對整個型材的精度產生很大的影響,誤差經過整個型材的傳遞,累計誤差會增大很多倍。目前最有效的辦法就是增大滾輪的直徑和滾輪的對數。

 


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