弯管力矩计算公式.docx

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1、第二节管材 弯 曲一、 材弯 曲变 形 及 最小 弯曲 半径二、 管材 截面 形 状 畸变 及其 防止三、 弯曲 力矩 得 计 算管材 弯曲 工艺 就是 随着 汽 车、 摩托车、 自行 车、 石油 化工 等行 业得 兴 起而 发展 起来 得 , 管 材弯 曲常用 得 方法 按弯 曲方 式可 分为 绕弯 、推 弯、 压 弯与 滚弯 ；按 弯曲 加热 与否 可分 为冷弯与 热弯 ; 按弯 曲时有 无 填料 ( 或 芯棒 ) 又可 分为 有芯 弯管 与无 芯 弯管 .图 6 19 、 图 6 0、 图 6 21 与 图 6- 2 分别 为绕 弯、 推弯 、 压弯 及滚 弯装 置得 模具 示意 图 。

2、图 19在 弯管 机上 有芯 弯 管1 压块 芯 棒3 夹持 块4 弯 曲模 胎5 防皱 块6 管坯图 20型 模式 冷推 弯管 装置图 6 - 2 V 形管 件压 弯模1 压柱 导 向套 - 管 坯4 弯曲 型模1 凸 模2 - 管坯3 摆 动凹 模图 - 22三 辊弯 管原 理 轴2、 4 、 6 辊轮3- 主 动轴5 钢管一、 材弯 曲变 形及 最小 弯曲 半径管材 弯曲 时， 变形 区得 外 侧材 料受切向 拉伸 而伸 长， 内侧 材料 受到 切 向压 缩而 缩短 , 由 于 切向 应力及 应 变沿 着管 材断 面得 分布 就是 连续 得，可 设 想为 与板 材弯 曲 相似 ，外 侧得

3、 拉伸 区过 渡到 内侧 得压缩区 ，在 其交 界 处存 在着 中性 层，为 简 化分 析与 计算 , 通常 认为 中性 层与 管材 断面 得中 心层 重 合 , 它在断面 中 得位 置可 用曲 率半 径表 示 ( 图 6 2 ) 。管材 得弯 曲变 形程 度 , 取 决于 相对 弯曲 半径 与相 对 厚度（ 为管 材断 面中 心层 曲率 半径 , 为管 材外径 , 为 管材 壁厚 ) 得数 值大 小 , 与 值越 小 , 表示 弯 曲变 形程 度越 大 （ 即与 过 小 ) ，弯 曲中 性层 得外 侧管 壁会产 生 过度 变薄 ，甚 至导 致破 裂 ; 最 内侧 管壁 将增 厚，甚 至失稳

4、起皱 。同 时 , 随 着变 形程 度得 增加 ，断面畸 变 （扁 化） 也愈 加严 重 。 因此 , 为保 证管 材得 成形 质量 ，必 须 控制 变形 程度 在许 可得 范围 内 。 管材弯 曲 得允 许变 形程 度，称 为 弯曲 成形 极限。管 材得 弯曲 成形 极限 不仅 取 决于 材料 得力 学性 能及 弯曲方法 , 而且 还应 考虑 管 件得 使用 要求 .对 于 一般 用途 得弯 曲件 , 只要 求管 材弯 曲变 形区 外 侧断 面上 离中 性层 最远 得位 置所 产生 得 最大 伸长应 变 不致 超过 材料 塑性 所允 许得 极限 值作 为 定义 成形 极限 得条 件。即 以

5、管件 弯曲 变形 区外 侧得外 表层保 证 不裂 得情 况下 , 能弯 成零 件得 内侧 得极 限弯 曲半 径 , 作为管 件弯 曲 得成形 极限 . 与材 料力 学性能、 管 件结 构尺 寸、 弯曲 加工 方法 等因 素有 关 。图 6 23管材 弯曲 受力 及其 应力 应 变状 况a 受 力状 态b 应力 应变 状态不同 弯曲 加工 方式 得最 小 弯曲 半径见表 。表 6 2管材 弯曲 时 得最 小弯 曲半 径 ( 单位 :mm）弯曲方法最小弯曲半径压弯(3 5)D绕弯(2 2、 5)D滚弯6D推弯(2、 5 3)D注 : D 为 管 材 外 径 .钢 材 与铝 管在 最小 弯曲 半 径

6、见 表 6 3。表 6 钢 管与 铝管 得最 小弯 曲 半径（单 位 : mm）管材外径46810121416182022最小弯曲半径8121620283240455056管材外径24283032353840444850最小弯曲半径68849096105114120132144150二、 管材 截面 形状 畸变 及其 防止管材 弯曲 时， 难免 产生 截 面形 状得畸变 ，在 中性 层外 侧得 材料 受切 向 拉伸 应力 ，使 管壁 减薄 ；中性层 内 侧得 材料 受切 向压 缩应 力 , 使 管壁 增厚 。 因 位于 弯曲 变形 区 最外 侧与 最内 侧得 材料 受切 向应 力最大 , 故其

7、 管壁 厚度 得 变化 也最 大（ 图 - 24 ). 在有 填充 物或 芯棒 得弯 曲中 , 截面 基本 上能 保持 圆形 ，但壁 厚 产生 了变 化， 在无 支撑 得自 由弯 曲中 , 不论 就是 内沿 还就 是 外侧 圆管 截面 变成了 椭圆（圆 6 - 24a ， ) , 且 当弯 曲 变形 程度 变大 ( 即 弯 曲半径减 小 ) 时，内 沿 由于 失稳 起 皱 ; 方管在有 支 撑得 弯曲 （图 6 24c , d ） 中 , 截 面变 成梯 形 。图 6 24管材 弯曲 后得 截面 形状关于 圆管 截面 得变 化情 况 , 在 生产 中常 用椭 圆率 来 衡量 。椭 圆率(6 1

8、)式中 弯 曲后 管材 同一 横截 面得 任意 方向 测 得得 最大 外径 尺寸 , 弯 曲后 管材 同一 横 截面 得任 意方 向测 得得 最小 外径 尺寸 。图 6- 25 就 是椭 圆率 线图 , 这就 是把 椭圆 率对 应于 无量 纲曲 率 ( 为管 外半 径 , 为弯曲 断面 中心 层曲率半 径 ) 得 变化 表示 在 对数 坐标 上 , 以 比 值 。作 为 参变 量得 直线 族来 表示 得 由 图 可知 ，弯曲 程 度越 大 , 截面 椭 圆率 亦越 大 , 因 此， 生产 中常 用椭 圆率 作为 检验 弯管质量 得一 项 重要 指标 ，根 据管 材弯 曲件 得使用 性 能不 同

9、 , 对其 椭 圆率 得要 求也 不相 同 。 例如 用于 工业管道 工程 中 得弯 管件 , 高 压 管不 超过 5 ; 中、 低 压管 为 8%； 铝管 为 9 ; 铜合 金、 铝合 金管 为 8 。图 6 5椭圆 率截面 形状 得畸 变可 能引 起 断面 面积 得减小 , 增大 流 体流 动得 阻力 ，也 会影 响管 件在 结构 中 得功 能效果 。 因此 , 在 管件 得 弯曲 加工 中 , 必 须 采取 措 施将 畸变 量控 制在 要求 得范 围内 。防止 截面 形状 畸变 得有 效 办法 就是 :1) 在 弯曲 变形 区用 芯棒 支 撑断 面 , 以防 止断 面畸 变 。 对 于不

10、 同得 弯曲 工艺 , 应采 用不 同类 型得 芯棒 。压 弯 与 绕弯 时，多 采 用刚 性芯 棒 , 芯 棒得 头部 呈半 球形 或其 她曲 面形状 。弯 曲 时就 是否 需 要芯 棒 ,用何 种 芯棒 , 可 由图 26 、图 7 确 定 。图 6 - 6芯 棒得 结 构形 式图 27选 用芯 棒线 图 ) 在 弯曲 管坯 内充 填颗 粒状 得介 质、 流体 介质 、 弹性 介质 或熔 点低 得合 金等 , 也可 以代 替芯 棒 ,防 止 断 面形 状畸 变得 作用 。 这 种方 法应 用较 为 容易 , 也 比较 广泛 , 多用 于中 小批 量得 生 产 。3） 在 与管 材接 触得

11、模具 表面 , 按管 材得 截面 形状 , 做成 与之 吻合 得沟 槽减 小接 触面 上得 压 力， 阻碍断 面 得歪 扭 , 就是 一 个相 当有 效得 防止 断面 形状 畸变 得措施 4）利用 反变 形法 控制 管材 截面 变化 ( 图 6 28) , 这 种方 法常 用于 在弯 管机 上得 无芯 弯管 工 艺 , 其特点就 是 结构 简单 , 所 以 应用 广泛 .采用 反变 形法 进行 无芯 弯 管 , 即就 是管 坯在 预先 给 定以 一定 量得 反向 变形 ，则 在弯 曲后 , 由于 不同方向 变 形得 相互 抵消 , 使管 坯截 面基 本上 保持 圆形 , 以满 足椭 圆度 得要

12、 求 , 从 而保 证弯 管质 量 。图 6 2 无芯 弯管示 意 图 - 弯 曲 模 胎2 - 夹 持块3 辊 轮4 导 向 轮 管 坯图 6 28无 芯弯 管示 意 图1 弯曲 模胎2 夹 持 块 辊 轮4 导 向 轮5 管坯反变 形槽 断面 形状 如图 6- 29 ，反 变 形槽 尺寸 与 相对 弯曲 半径 （为 中 心层 曲率 半径 , 为 管 材外 径 ) 有关 。 见表 4。表 反 变 形 槽 得 尺 寸相对弯曲半径RR2R3HR11、 、 D0、 5D0、37 D0、 56D 3、 50、 5D1、 0D0、 4D0、 545D 3、 50、 50、 5D0、 5D图 6 29反

13、变 形槽 弯曲 模胎 - 反变形 辊 轮管材 厚度 得变 化 , 主 要取 决于 管材 得相 对弯 曲半 径 与相 对厚 度 。 在生 产中 ，弯 曲外 侧得 最 小壁 厚与内 侧 得最 大壁 厚， 通常 可用 下式 作估 算 :式中 管材 原始 厚度（ mm)； 管材 外径(m ) ; 中心 层弯 曲半 径（ m） .管材 厚度 变薄 ，降 低了 管件 得 机械 强度 与使 用性 能 , 因 此 , 生产 上 常用壁 厚 减薄率 作 为衡 量 壁厚变化大 小 得技 术指 标， 以满 足管 件得 使用 性能 。管 壁得 减薄 率式中 管材 原始 厚度(m ) ; 管材 弯曲 后最 小 壁厚(m

14、m) .管材 得使 用性 能不 同 , 对 壁厚 减薄 率也 有不 同得 要 求 。 如用 于工 业管 道工 程得 管件 ，对 高 压管 不超过 0 ; 对中 、低 压管 不超 过 1 %，且 不小 于设 计 计算壁厚 。减小 管材 厚度 变薄 得措 施 有：1) 降 低中 性层 外侧 产生 拉伸 变形 部位 拉应力 得数 值 。例 如采取 电阻 局部 加热 得方 法 , 降低中 性层内 侧 金 属材 料得 变形 抗力 , 使变 形更 多地 集中 在受 压部 分 , 达到降 低受 拉部 分应 力水 平 得目 得 .2) 改 变变 形区 得应 力状 态，增 加 压应 力 得成 分 . 例如 改绕

15、 弯为 推 弯，可 以 大幅 度地 从根 本上 克服管壁 过 渡变 薄得 缺陷 。三、 弯曲 力矩 得计 算管材 弯曲 力矩 得计 算就 是 确定 弯管机力 能参 数得 基础 . 根据 塑性 力学 理论 分析 , 推导 出管 材均 匀弯曲 时 得弯 矩理 论表 达式 如下 :管材 弯曲 力矩 :式中- 屈 服应 力 ; 管壁 厚度 ; 管材 弯曲 半径 ; 应 变刚 模数 ；- 弯 曲 中性 层曲 率半 径。实 际 管材 弯曲 时得 弯矩 、不 仅 取决 于管 材得 性能 、断 面形 状及 尺寸 、 弯曲 半径 等参 数， 同时 还与弯 曲 方 法、使 用 得模 具结 构等 有很 大得 关系

16、。因 此 , 目 前还 不可 能将 诸多 因素 都用 计算 公式 表 示出 来 ,在生 产 中只 能做 出估 算。管材 弯曲 力矩 可用 下式 估 算 :式中 管 材外 径； 材料 抗弯 强度 ;- 抗弯 断面 系数 ; 考虑 因摩 擦而 使弯 矩增 大得 系数 。系数 不就 是摩 擦系 数 , 其 值取 决于 管材 得表 面状 态 ，弯 曲方 式， 尤其 就是 取决 于就 是否 采 用芯 棒、芯棒 得 类型 及形 状 , 甚 至有 关芯 棒得 位置 等多 种因 素 。一 般来 说 , 采 用刚 性芯 棒、不 用润 滑时 , 可 取 =5 ； 若 用刚 性得 铰链 式芯 棒时 ，可 取 = .

17、第三节管材翻卷成形一、 管材 外翻 卷 成 形二、 管材 内翻 卷 成 形管材 翻卷 成形 就是 从传 统 得冲 压翻边、 缩口 工艺 发展 起来 得特 种成 形 工艺 ，它 就是 通过 模具 对管件施 加 轴向 压力 使管 材口 部边 沿产 生局 部弯 曲 得变 形过 程。利 用 此项 技术 制造 零件 具有 工艺 简单 、工序少 、 成本 低、 质量 好等 一系 列优 点， 甚至 可 以生 产出 用其 她冲 压方 法难 以得 到得零件 . 此工 艺已 在汽车 、 航空 航天 等工 业领 域得 到广 泛应 用。管材 翻转 成形 有两 种基 本 方式 ，即外翻 卷与 内翻 卷（ 图 6 3 )

18、 。图 30管 材翻 卷成 形示 意图a、 外 翻、 d 内 翻 管 坯 导流 环3 锥模4 圆 角模外翻 卷管坯 在轴 向压 力作 用下 ，从 内向 外翻 转 , 成 形后 增大 其 周长 。内翻 卷管坯 从外 向内 鄱卷 ，成 形后 减小 其周 长 。利用 翻卷 工艺 除了 能有 效 地成 形多种筒 类双 壁管 或多 层管 零件 外 , 还 可以 加工 凸底 杯形 件 、阶 梯管、 异形 管 以及 半 双管、环 形 双壁 汽筒、空 心双 壁螺 母、热 交 换 器、汽车 消声 器、电子 工业 中得 波导管等 。目 前 上述 零件 一般 采用 多工 步冲压与 焊接 方法 加工 , 难度 大，费

19、 用 高 , 外 观质 量差 。采 用翻卷 工艺可 保 证零 件使 用可 靠性 ，轻 量化 ，节 省原 材 料 .图 6 31翻卷 工艺 加工 成形 得制 件a双 层管阶梯管c异 形管凸底 杯目前 , 根据 资料 , 很 多金 属 材料 都可 以在模具 上以 各种 不同 得翻 卷方 式 成形 ，如 铝合 金、 铜及 铜合金、 低 碳钢 、奥 氏体 不锈 钢等 , 从到 声规 格得 管坯 都可 以成 功地 翻 卷成 双层 管 。一 、管 材外 翻 卷成 形翻卷 成形 , 较其 她成 形工 艺而 言 , 其 变形 过程 更为 复杂 ，它 包括 扩 口、卷曲 、翻 卷几 种变 形过 程及其相 互 转

20、换 。 实 现这 种成 形工 艺得 模具 有多 种 , 其 中简 单、 常用 得 就是 锥形 模与 圆角模 。、锥形 翻管 模锥形 翻管 模结 构如 图 6 2 所示 。 这 种模 具结 构 简单 , 在 一套 模 具上 可成 形不 同规 格得 管材 , 这一点 就 是在 其她 管材 成形 模具 上很 难做 到得 . 另外 作为 精密 管材 翻 卷成 形得 预成 形工序 , 锥 形模 成形也得 到 广泛 应用 。图 - 锥形 翻管 模a翻 管模 结构b锥形翻 管工 艺参 数 压 头 管 坯3 锥 模翻管 时 , 管 坯得 一端 置于 锥模 上 , 另 一端 由压 力机 滑块 施加 轴向 压 力

21、 , 以实 现管 坯翻 卷 。 设 计这 种模具 时 ，模 具得 半锥 角就 是最 关键 得参 数 , 得 大小 除了 决定 翻管 成 形得 可行 性外 还影响着 翻管 得几 何尺寸 , 即翻 管系 数（ =， 与分 别为 管坯 外径 与翻 管 外径 ）。 显然 , 存 在一 临 界半 锥角 ，当 模具 得半 锥角 时 , 翻 卷才 能正 常 进行 。、 戈尔 布诺 夫根 据主 应力 法导 出 :考虑 材料 强化 与扩 口刚 性 端得 影响，可 将上 式修 改为 ：式中 扩 口平 直端 长度 ；- 管 坯平 均直 径 ; 管 坯壁 厚； 材料 硬化 指数 ； 材料 强化 系数 ,- 材 料屈

22、服强 度 .对 于 =4 m 得 3 1 铝 管， 由上 式 算出 ， = 5 60 。通过 实验 证明 , 当 60 （ 68 ）时 , 翻 管能 顺利 进行 ，这 时 ，轴 向压 力为 最 小；当 = 5 60 时， 管 坯端 部卷 曲而 不进 入翻 卷阶 段 ; 当 5时 ，管 端在 锥模 上只 扩口 而不卷 曲 。锥模 翻卷 时 , 管 端容 易滑 动， 造成 翻管 部分 与原 始 管坯 不同 轴与 翻卷 发生 轴向弯曲 , 很难 得到 满足装配 要 求质 量得 双层 翻管 零件 于 就是 在锥 模 基础 上又 发展 了圆 角翻 管模 .、圆角 翻管 模圆角 翻管 模就 是利 用模 具

23、 工作 部分为半 径得 圆环 强迫 轴向 受压 得管 端 沿其 圆弧 变形 来得 到翻 管 .图 6 33 就 是厚 度为 , 平均 直径 为得 管坯 在半 径为 得圆 角模上 翻 卷得 示 意图 ，管坯 在轴向载 荷作 用 下 , 管端 沿 模具 得圆 弧卷 曲而 向上 翻卷 得到 直径 为 得翻 卷管 件。图 6 33圆 角模 翻管 示意 图设计 圆角 翻管 模最 重要 得 参数 就是模具 得圆 角半 径 , 它 既决 定翻 管件 得几 何尺 寸 , 也 影响 翻管 力得大 小 。对于 得 3A21 退 火铝 管 , 由 理论 分析 与实 验结 果得 知， 翻管 失稳 得 临界 模具圆 角

24、半径 （最 小圆 角半径 ) 约 为 mm; 最 佳圆 角半 径约 为 m ; 最大 圆 角半 径约 为 mm。由此 表明 ，轴 向载 荷作 用下 得 翻管 得稳 定性 及翻 管质 量取 决于 模具 圆 角半 径 , 小于 某一 临 界值 时 , 管端 不 沿模 具圆 弧而 卷曲 ; 当过 大时 ，则 管端 发生 破裂 而无 法顺 利翻 管 。 只 有在 适当 范围 内才 能实 现翻管 成 形 .二、 管材 内翻 卷成 形同管 材得 外翻 卷成 形一 样 , 管 材内 翻卷 也可 在锥 形 模与 圆角 模上 进行（ 图 6 - 3 ) , 与 其她 性成形工艺相 比 ，容 易出 现失 稳 由

25、于 内翻 卷时 , 变形 后管 径变 小，管 壁 增厚 ，翻 管力 变大 , 对翻 卷成 形带 来困难。根据 理论 计算 与实 践 , 翻 管锥 模得 临界 半锥 角 120 时 , 翻 卷过 程能 顺利 进行 , 在生 产中 通常 取值为 120 25 。 4m 。管材 翻卷 工艺 只有 在翻 卷 所需 载荷小于 轴向 失稳 极限 时才 能发 生， 由 于翻 卷成 形载 荷很 大程 度上取决 于 模具 得几 何参 数 , 就 圆角 模而 论 , 取决 于 圆角 半径 , 故 可确 定 一个 翻卷 成形 得可 行性 区域 （图 - 35) 。图 6 管材 内翻 卷 模结 构示 意图a锥 形模b

26、 圆 角模图 6 5管材 外翻卷 与 内翻 卷可 行性 区域由图 6 可以 瞧出 , 内 翻卷 得区 域 很小 , 而 翻卷 载 荷比 外翻 卷得 载荷 在数值上 要高 , 几乎 达到 0%。 现有 资料 表明 ，国 内外 已从 理论 与实 践 上研 究了 外翻 卷成 形得 最佳 工艺 参数 , 并发 现了 完成 翻卷成 形 所需 得轴 向压 应力 最小 得管 材内 径、 外 径与 壁厚 之间 得关 系。管 材 外翻 时，壁厚 得变 化不 明 显 , 而内 翻时 , 由于 周向 得压 应力 使 模具 圆角处得 壁厚 不断 增厚 直至达到 一 恒定 值， 可为 原始 厚度 得 1、 倍 。 所以

27、 要完 成其 内翻 成形 ，就 需 要更 大得 轴向 载荷 。在前 述得 两种 翻卷 ( 传统 翻卷 ) 工艺 中 , 有其 不足 之 处 : 第 二层 管壁 得开 始卷 曲 部分 并不平行 于原 来得 管壁 , 而总 就是 转向 双壁 管得 内腔 ； 新 管壁 与原 来管 壁间 有 一定 距离，该 距离 取决 于原 管材 得相 对直 径 () ; 对 于内 翻卷 成形 ，第 二 层管 壁有较大 程度 增厚 , 从而 导致 了翻 卷时 轴向 压力 增大 。前述 工艺 中出 现得 问题 就 是成 形机理所 致 , 使其 得 到得 管件 在几 何形 状上 受到 限制 ，尤 其 就是 管材内 翻 卷

28、成 形工 艺稳 定性 差，难度 大 , 需要 进行 改进 , 于就 是出 现了管材 内翻卷 成形 得拉 应力 翻卷 成形法。拉应 力翻 卷成 形得 特点 就 是在 管材 内翻卷 成 形得 第 一阶段 停止 翻卷 ， 并给 翻出 得边 缘以 反向 弯曲 , 使 其转 向内 腔外 侧 ，然后 通过 凸模 作用 于内 壁反 弯 曲边 缘上 得拉力 使 其管 坯内 翻卷 成形 , 而不 就是以作 用 于外 壁得 轴向 压力 而翻 卷成 形 , 使 其轴 向压 应力 降低 , 这种 工艺 能得 到更 大得 内 壁高 度 , 恒定 得壁厚 以 及更 高得 产品 精度 。拉应 力翻 卷成 形法 拓宽 了 内

29、翻 卷成形工 艺应 用范 围 , 如 生产 管接 头、 ，滚 动轴 承座 及其 它 （图 6 36 ） 。图 6 36 内翻 卷成 形工 艺在 生产 轴 承座 上得 应用拉应 力翻 卷成 形法 可分 三 步进 行 , 如图 6 7 所 示 。第一 步（ 图 6 3 a) , 传 统得 内 翻卷 , 在 管端 边缘 离开 圆 角模 得四 分之 一时 卷边 结束 ，这 时管 子边缘与 模 具内 壁之 间得 距离 将形 成最 终产 品得 径 向支 撑， 必须 等于 要求 得宽 度 .第二 步（ 图 6 7b) , 平 底凸 模 下行 , 迫 使管 材边 缘翻 边 ( 与 板材 得孔 翻 边相 似 )

30、 ，其 凸模 与内 翻模得间 隙 按管 材壁 厚而 定 ( 管 材内 翻卷 壁厚 略有 增厚 ) 。第三 步 ( 图 6 37c 、 d) , 成 形凸 模上 升 , 使管 材 边缘 向 内翻卷 , 从而 在成 形凸 模 推动 下 , 生成 第 二层管壁 。 由图 可见 ，成 形凸 模作 用于 管边 缘得 就 是拉 应力 , 而 不就 是 作用 于整 个管 子上 得压 应力 进行 翻卷得 ， 模具 与变 形材 料之 间没 有相 对滑 动 , 并 且成 形载 荷间 保持 一 段距 离， 从而 减小 了管 材传 力区 上得轴 向 压应 力， 即可 避免 了失 稳得 出现 。所以 , 拉应 力翻 卷

31、在 选择 翻卷 半径 有更 大得 自由 度 , 而 模具 半径 在 传统 加工 工艺 中就 是一 个重 要得工 艺 参数 ( 图 6 35) 。图 6 3 拉应 力翻卷 成 形工 艺 ( 改 进得 内翻 成形 工艺 )该工 艺能 顺利 进行 得条 件 :(6 22 ）翻孔 力包 括三 项 ( 图 6 7d 符号 ） : 半 径处 , 使 材 料发 生塑 性变 形得 载荷 ；克 服凸 模圆 角 处凸 模与管 子 边缘 间得 摩擦 力所 需载 荷；使 边 缘材 料从 径向到轴 向位 置 得弯 曲与 反弯 曲所 需载 荷。在 解 析式中 , 用 表示 内壁 变形 应 力 .则( - 23 ）翻卷 成

32、形 包括 二项 , 材料 翻卷 到不 同（ 曲率 ) 半径 位置 所需 载荷 与 变形 区开始到 结束 处时 弯曲 及反弯曲 所 需载 荷。 在解 析中 用表 示外 壁得 变形 应 力， 表示 变形 区平 均塑 变应 力。则(6 24 ）结论 :管材 拉应 力内 翻卷 成形 方 法 , 经过 实验 证实 ，虽 然 在翻 卷开 始前 需要 二个 准备 阶段 与必 要 时进 行再结 晶 退火 ，但 比起 传统 翻卷 工艺 来有 如下 优 点 :1) 翻 卷边 缘转 向型 腔得 中 心， 易于与其 它零 部件 配合 , 如滚 珠轴 承座 ;2) 翻 卷载 荷大 大减 小 ,3） 成 形极 限大 大提 高， 可以 得到 较小 得翻 卷半 径 得产 品； ) 无 摩擦 无需 润滑 ;5） 内 壁厚 近似 等于 外壁 厚， 只有 载荷 作用 得边 缘 稍有 增厚 ( 图 6 8) .图 8 所 示零 件实验条 件 ;管材 为低 碳钢 ,90 ,2、 4 m， 150mm凹模 直径 （图 6- 7d) , 7 凸模 直径 （图 6 37d ） ,= 72mm6） 由 于无 摩擦 以及 凸、 凹模 对零 件壁 得双 重约 束 , 故 零件 具有 较 高得 尺寸 精度 ( 图 6 7d) .图 38产 品壁 厚测 量