管材三维无芯弯曲过程有限元模拟.pdfVIP

模具工业 2013年第39卷第9期 33 管材 三 维 无 芯 弯 曲过程 有 限元模 拟 李 秋，王华君，田梦芸，孔祥志，彭春宇 (武汉理工大学 材料科学与工程学院，湖北 武汉 430070) 摘要：建立了管材三维弯曲戍形有限元模型，对管材弯曲成形过程进行模拟，分析了管材弯曲过程中应 力、应变分布情况，探讨 了弯曲角速度对管材成形过程的影响。结果表明，管材弯曲过程中，弯角外侧 管壁壁厚减薄，弯角内侧管壁壁厚增大。弯曲角速度越大，管材内外侧壁厚变化越大，越容易发生拉 裂、起皱等畸变。 关键词：管材；无芯弯曲；有限元；模具 中图分类号：TG386．43 文献标识码：B 文章编号：1001—2l68(2013)09—0033—04 Finiteelementsimulati0n 0f3D bending processOftube LIQiu，W_ANG Hua~un，TIAN Meng-yun，KONGXiang-zhi，PENG Chun·yu (SchoolofMaterialsScienceandEngineering，WuhanUniversityofTechnology， Wuhan，Hubei430070，Chin Abstract：The finite element modelof3D bending process ofa hollow tube with complex shape was built and the forming process was simulated．The distribution of stress—strain during thebendingprocesswas na alyzed．The influence ofthena gular rateofbending on the tube formnig was also discussed．The results showed matthe tiffckness ofoutertube descendsbutthe thickness ofinner tube goesup during the bending process．The greater hte deformation rate and the variation ofthe thickn ess ofniner and outer tube，the more the tube willbe prone to crackingna d wrinklnig． Key words：tube；no．mna drelbendnig；finite elem ent；diena d mould 1 引 言 空心结构，在弯 曲成形过 中，窬易山现外侧 减 随着科技的发展，以管材为坯料制造 的各种零 薄、破裂I，内侧罐增厚、起皱和横截面畸变 以及弯 件应用越来越普遍 ，广泛戍州 丁航空航大、农业机 曲同弹 I等缺陷。这些成形缺陷严重影响管材的尺 械、城市地 卜管道系统、 油化 I、交通运输及 寸精度和形状精度。近年来，随着计算机技术利有 机械等领域i’i。以管材为毛坯，通过塑性加 l手段 限元技术的逐步发展，有限元法在管材塑性弯曲成 制造管材零件的 f：艺称为管材塑性加 }。州管材 形中逐步得到应川 -。采刚有限元数值模拟对具有 制造的弯曲零件具有质蛙轻、韧度高等特点，满足 复杂空间形状立体管材的弯曲成形过 进行研究， 低耗高效、精确制造等方面的要求p，，管材弯曲成形 可以找 出管材产生成形缺陷的原冈，优化管材二维 是管材塑性加 l领域的重要组成部分。 弯曲成形 I艺，从而提高管材的弯曲成形尺寸精度 目前，平面弯管 I艺应川较J泛，即管材仅