实际生产过程中如何防止不锈钢管件塌陷及内壁起皱

 浙江至德钢业有限公司是一家专业生产不锈钢管件工厂企业，公司技术人员在实际生产过程中，发现芯轴支撑力施加在整个变形区域，其主要作用一是支撑不锈钢管件防止塌陷，二是抑制内壁起皱的产生。在第一增厚区，芯轴杆将不锈钢管件紧压在弯曲模和防皱模上，有效抑制了起皱的发生，迫使不锈钢管件内侧的材料压缩表现为内壁增厚。在第二增厚区，多个芯轴球逐点压紧管件，将该区域分成多个短杆，有效提高了局部刚度，抑制压缩失稳的发生。在第一减薄区，不锈钢管件曲率变化最大，外壁的拉应变主要发生于此，芯轴杆支撑该区域防止其塌陷，同时对拉应变有很大影响。在第二减薄区，多个芯轴球逐点支撑管件，防止拉伸失稳的发生。芯轴支撑力对于不锈钢管件变形区域的起皱、壁厚分布、椭圆畸变等均有重要影响，芯轴支撑性的调节主要通过改变芯轴直径和芯轴伸出量来实现。

 摩擦在管材数控弯曲成形中有着重要的作用，对摩擦状况的分析与优化有利于控制成形质量。夹紧模与弯曲模镶块共同夹紧管件前端，通过摩擦为弯曲变形提供动力，因而夹紧模和镶块与不锈钢管件之间的摩擦系数越大越好，一般情况下采用干摩擦，需要进一步提高摩擦系数时可以通过提高模具内表面的粗糙度来实现，例如调整模具内表面的加工刀纹方向与相对运动或相对运动趋势方向垂直，可将摩擦系数提高约20%;或是在夹紧模和镶块内表面切出三角螺纹，提高单位压力，将接触面的氧化膜破坏、润滑剂挤掉，增加真实接触面积、增强不锈钢管件与模具接触面之间分子的吸附作用。压力模通过摩擦将助推力施加到管件外侧，因而压力模与不锈钢管件之间的摩擦系数越高越好，一般情况下采用干摩擦。为了减小防皱模的磨损和防皱模对不锈钢管件的拖拽作用，防皱模选用与管件相匹配的减摩材料，必要时使用润滑剂。芯轴与不锈钢管件之间存在较大的压力和相对运动，为了防止芯轴在弯曲段卡死，芯轴与导管之间采用充足的脂润滑。由于有限元模型无法考虑由金属塑性变形速率提高所引起的温度效应和微观组织变化，因而在有限元模拟中，弯曲速度对不锈钢弯头数控弯曲成形质量的影响很小。而且，为了适用动态显示算法、缩短求解时间，有限元模拟中要进行时间缩放，弯曲速度会远高于真实情况，对实际生产的指导意义也不大。