带波纹薄壁不锈钢管的弯曲成形工艺

发布时间：2022-02-10 19:28

　　为深入分析带有波纹段的薄壁不锈钢管的弯曲成形工艺,基于ABAQUS/Explicit和ABAQUS/Standard建立了包含弯曲、抽芯、回弹在内的绕弯成形过程的有限元模型,并与实验相结合,研究了助推速度以及弯曲角度对成形质量的影响。此外,还进一步研究了不同弯曲角度下的回弹规律,建立了回弹补偿公式,同时进行了实验验证。结果表明:助推速度对弯曲段的壁厚分布及截面畸变率影响微弱,但对波纹段有显著影响,当助推速度等于中性层线速度V₀时,波纹段长度、波纹间距和波纹位移变化最小;弯曲角度大于60°后,内、外侧增厚率或减薄率出现"平台"现象,壁厚分布更加均匀;回弹量与弯曲角度大致呈线性关系,同时,实验证明所建立的回弹补偿公式能够准确地应用于带波纹薄壁不锈钢管的弯曲成形过程。 

【文章来源】：锻压技术. 2020,45(06)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

3 模拟结果

SUS304不锈钢特薄壁波纹管常用于汽车领域中的连接件，如安装在发动机排气支管和消音器之间，使整个排气系统呈挠性连接，从而起到减振降噪、延长排气消声系统寿命的作用。其具体几何尺寸如图1所示。初始波纹段长度为70.9 mm，波纹间隙为3 mm，弯曲角度为95.5°，弯曲半径R=40 mm，管材外直径为D0=Φ32 mm，初始壁厚t=0.5 mm，径厚比D0/t=64，属于特薄壁管材弯曲。参考GB/T 228.1—2010[16]，在WDW-100 kN电子万能拉伸实验机上进行单向拉伸实验，测得实验所用SUS304不锈钢的力学性能，如图2所示。其中，依据体积不变条件，真实应力、真实应变可通过式(1)、式(2)计算获得。

式中:εt为真实应变;εe为工程应变;σt为真实应力;σe为工程应力。由式(1)、式(2)得到SUS304不锈钢管材的真实应力-真实应变曲线。材料的基本力学性能参数如表1所示。

【参考文献】：
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本文编号：3619397