国内外冷推弯头工艺的研究与发展情况

尽管冷推制弯头技术具有非常大的优势，然而如果摩擦系数、推进距离及推制速度选择不当的话，不管是铝合金材料还是不锈钢材料，都会造成起皱、开裂、表面划伤的一系列问题。由于冷推弯头工艺的突出优势以及冷推弯头复杂的变形规律，所以非常有   对冷推制弯头工艺进行数值模拟。

很多文献对于冷推制法成形弯头采用有限元模拟研究了弯曲半径、材料性能以及摩擦情况对于弯头壁厚的影响规律，对于推制速度对壁厚分布的影响、摩擦系数对壁厚   大减薄率及内弧外弧曲率的影响也都有所研究，而对于毛坯的形状和尺寸的确定也曾针对某种规格的弯头做过简单的介绍。

使用的芯棒是用橡胶做成的柔性芯棒，并在头部、尾部分别轴向施加推力，分析了弯头推弯成形工艺变形规律，较为系统地探究了推制距离、摩擦及内压对成形效果的影响。

运用数值模拟的方法研究了摩擦情况、材料性能以及弯曲半径对于弯管壁厚所产生的影响及其规律。

薄壁短弯头冷推弯成形进行了研究，并对管坯的形状有了   初的研究：毛坯总长如果过大，则浪费材料；如果过小，则弯头车端面时没有加工余量。管坯斜角高度如果过大或过小，不仅会影响弯头内侧圆弧一端过长一端过短，而且会影响毛坯上平面的大小，影响毛坯的受力状况。毛坯上端的斜角，一方面是为了去掉多余的材料，使推弯成形时，该处材料不致堆积和重叠，另一方面是为了毛坯的上端有足够大的平面，使凸模作用到毛坯上的力不致产生过大的偏心负荷而影响模具的正常工作。

对于弯管成形的研究已经进行了很多，工艺也比较成熟了，管坯形状也有研究，但是管坯下料时的具体尺寸参数还没有经过系统的研究，此课题对于工业生产中弯管管坯如何下料会起到指导作用，从而可以提高材料的利用率，降低生产的成本。

弯头厂家说在现代社会中，应用有限元仿真模拟的方法来解决实际的工程问题具有很大的优势，这种方法可以帮助解决一些不容易解决的问题，例如需要很多人力物力才可以解决的工程问题，有限元仿真模拟的方法就避免了对人力物力的大量消耗。目前，在成形金属管材的中，此种方法也已经广泛的了应用。现有的弯头冷推制成形工艺中，下料通常根据工人师傅的经验、依靠传统的测量工具来确定坯料的形状，存在着下料不准确，对原材料浪费的现象。那么是否可以找到一种方法来   确定弯头管坯尺寸就显得非常重要。目前应用数值模拟的方法来解决实际问题已经非常普遍，所以本文将应用计算机仿真模拟的方法对管坯的   尺寸进行研究，同时对推制弯头的工艺参数进行优化，如摩擦系数、模具间隙等参数，使得冷推制成形技术提升。本文根据上述内容以直径为219mm、壁厚为8mm、中心R为305mm、材料为S316的90°弯头和直径为508mm、壁厚为8mm、中心R为762mm、材料为S316的90°弯头为对象(为方便表达，在本文以下内容中提到的“Φ219弯头”及“Φ508弯头”均为这两种规格弯头。)，进行管坯   下料方法的研究以及弯头冷推制成形的研究，   弯头冷推制工艺的研究及其应用。主要研究内容如下：

(1)弯头管坯   下料方法。利用ABAQUS软件建立弯头反推模型，仿真模拟弯头反推过程，从而合理的管坯尺寸。

(2)弯头冷推制成形工艺。利用ABAQUS软件模拟弯头冷推制成形过程，研究弯头成形质量。

(3)将有限元仿真模拟结果与实际生产进行对照以证实有限元仿真模拟的性。

(4)研究模具间隙及摩擦系数等参数对成形质量的影响。用不同的模具间隙及不同的摩擦系数进行弯头冷推制成形的仿真模拟，   佳的成形参数。