针对薄壁管件弯曲成形中的起皱缺陷,对管材充液弯曲成形技术进行了研究,通过向管材内部填充液体介质,实现内压支撑下管材的柔性弯曲,从而调整管材弯曲成形中的受力状态,来减小薄壁管弯曲时管材内侧的失稳起皱倾向。本项目通过力学分析给出了管材充液弯曲时极限充液压力理论计算公式;通过对铝合金和低碳钢管件的充液弯曲研究,得到了内压作用下,弯管内侧轴向压应力变化对起皱的影响规律,建立了不圆度与相对弯曲半径及内压的关系;通过极差分析,给出了径厚比、相对弯曲半径及材料对变形的影响显著性;并分析了充液压力、相对弯曲半径、径厚比对弯曲件成形精度和壁厚的影响规律,得到了径厚比63铝合金管材的极限弯曲半径。研究了典型铝合金三弯变曲率管件的充液弯曲成形规律,分别在管端无约束与管端约束的条件下进行了充液压弯研究,结果表明管端约束可以增大成形区间并减小壁厚减薄。通过对单层薄壁管材充液弯曲成形研究,为径厚比大于100的大直径超薄管件的复合充液弯曲成形奠定了较好的理论基础,进而推进大口径薄壁弯管件在航空、航天等行业中的应用。
英文主题词thin-walled tube;hydro-bending;internal pressure;wrinkle