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彎管機管材彎曲的各種特點分析!
閱讀:620 發(fā)布時間:2021-10-5一、管材彎曲變形及彎曲半徑
管材彎曲時,變形區(qū)的外側(cè)材料受切向拉伸而伸長,內(nèi)側(cè)材料受到切向壓縮而縮短,由于切向應力及應變沿著管材斷面的分布是連續(xù)的,可設想為與板材彎曲相似,外側(cè)的拉伸區(qū)過渡到內(nèi)側(cè)的壓縮區(qū),在其交界處存在著中性層,為簡化分析和計算,通常認為中性層與管材斷面的中心層重合,它在斷面中的位置可用曲率半徑表示。
管材的彎曲變形程度,取決于相對彎曲半徑和相對厚度的數(shù)值大小,相對彎曲半徑和相對厚度值越小,表示彎曲變形程度越大,彎曲中性層的外側(cè)管壁會產(chǎn)生過度變薄,甚至導致破裂;內(nèi)側(cè)管壁將增厚,甚至失穩(wěn)起皺。同時,隨著變形程度的增加,斷面畸變(扁化)也愈加嚴重。因此,為保證管材的成形質(zhì)量,必須控制變形程度在許可的范圍內(nèi)。管材彎曲的允許變形程度,稱為彎曲成形程度。管材的彎曲成形程度不僅取決于材料的力學性能及彎曲方法,而且還應考慮管件的使用要求。
對于一般用途的彎曲件,只要求管材彎曲變形區(qū)外側(cè)斷面上離中性層較遠的位置所產(chǎn)生的伸長應變不致超過材料塑性所允許的程度值作為定義成形程度的條件。即以管件彎曲變形區(qū)外側(cè)的外表層保證不裂的情況下,能彎成零件的內(nèi)側(cè)的程度彎曲半徑,作為管件彎曲的成形程度。彎曲半徑與材料力學性能、管件結(jié)構(gòu)尺寸、彎曲加工方法等因素有
關。
二、管材截面形狀畸變及其防止
管材彎曲時,難免產(chǎn)生截面形狀的畸變,在中性層外側(cè)的材料受切向拉伸應力,使管壁減薄;中性層內(nèi)側(cè)的材料受切向壓縮應力,使管壁增厚。因位于彎曲變形區(qū)外側(cè)和內(nèi)側(cè)
的材料受切向應力較大,故其管壁厚度的變化也較大。在有填充物或芯棒的彎曲中,截面基本上能保持圓形,但壁厚產(chǎn)生了變化,在無支撐的自由彎曲中,不論是內(nèi)沿還是外側(cè)圓管截面變成了橢圓,且當彎曲變形程度變大(即彎曲半徑減小)時,內(nèi)沿由于失穩(wěn)起皺;方管在有支撐的彎曲中,截面變成梯形。