模具好壞對不銹鋼彎管加工成型質量影響有哪些
當預成型形狀確定后,不銹鋼彎管成形質量所受到的影響基本來自工藝參數的選取。由圖可知,工藝參數主要通過改變管材變形區的受力情況,進而改變其應力應變狀態和材料塑性,從而影響成形質量。由彎脹成形的基本工藝路線可知,確定零件預成型形狀所需參數包括管坯厚度,管坯外徑和預彎半徑。通常預成型的作用除了減少終成形的塑性變形外,還能對零件關鍵部位進行儲料,提高制造的成功率。對于預成型形狀的設計,一方面要考慮終成形模具對預成型彎管的剛性幾何約束,另一方面要考慮零件的材料塑性能否滿足成形質量要求。經總結,預成型形狀的約束因素可以概括為以下兩點
1. 預成型彎管能順利放入終成形模具
終成形模具型面包括補料直段、過渡段和成形彎段,其中成形彎段與彎頭零件外表面一致。由于零件的彎曲半徑不同于預彎半徑,故預成型的彎管形狀與模具的成形彎段需要相互匹配,如圖所示。
2. 管材力學性能對最小相對彎曲半徑的影響
管材的最小相對彎曲半徑比是判定管材彎曲加工程度的重要工藝指標,在實際管材彎曲生產中,可以代表由諸多成形缺陷所約束的彎曲成形極限。管材的力學性能體現在材料的抗變形能力上,受其所限,管材彎曲中經常發生彎管壁厚減薄過度或增厚超差、管壁塌陷、橫截面橢圓畸變等缺陷,從各項成形質量的要求上限制了管材的彎曲成形極限。 理想形變下管材終成形壁厚需滿足要求預成型時,管材由于受到外力拖拽中軸線被拉長,管材的平均壁厚將減小。
在不銹鋼彎管成形過程中,夾模夾緊力是彎曲的主動力,同時還起到增大彎管的周向壓應力、提高材料塑性的作用,但由于施力位置遠離形變區域,故對成形質量影響有限;壓模壓力既可看作是夾緊力的被動力,對抗管件的回彈力防止其翹曲,又可看作是主動力,使彎管緊貼模具,限制材料流動的空間,其作用機理與夾緊力類似;彎曲模和防皺模支撐力是被動力,其大小由相應的模具主動力和管件回彈力決定,主要作用是與其他模具一起將管件限制在狹小空間內,防止其起皺;助推力是輔助力,以靜摩擦力的形式由壓力模施加到不銹鋼彎管外側,通過形成與管件外側內力矩方向相反的力矩來減小其所受拉應力,在限制壁厚減薄、伸長、回彈等方面有一定作用。
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