臺塑華亞管材塑性彎曲卸載后常見的質量缺陷有:回彈、橫截面畸變、外側管壁減薄甚至斷裂、內側管壁增厚甚至起皺等。在彎曲過程中,在外壁不破裂和內壁不起皺的條件下,對彎管成形性的評價主要從兩個方面進行:一是彎曲成形部分局部的形狀尺寸精度,主要以外壁減薄率與橫截面畸變作為評價指標;二是管材彎曲成形后整體的形狀尺寸精度,主要以彎曲變形后的回彈率作為評價指標。實際生產中,這些缺陷不一定同時發生,但會隨著彎管半徑、工藝參數等的不同使得缺陷的發生方式和部位有所不同,因此應在彎曲加工前采取相應的措施加以防止

1.管材外側拉裂

管材塑性彎曲過程中外側壁很容易出現裂紋或斷裂,尤其對于薄壁管彎曲成形,這一現象更為常見。產生外壁開裂的原因是多方面的,例如,管材的熱處理不當;壓模壓力太大,造成管材彎曲過程中材料流動的阻力過大;芯軸與管材內壁的間隙過小,使得芯軸與內壁摩擦力太大;芯軸伸出量過大等。

為防止這種缺陷的發生,首先應保證管材具有良好的熱處理狀態,然后再排除管材本身的因素后,檢查壓模的壓力是否過大;芯軸與管材內壁間隙是否過小;芯軸伸出量是否過大;芯軸與管材內壁間的潤滑情況等。

2.管材內彎側起皺

彎管起皺主要發生在內彎側。通常分為三種情況:前切點處起皺、后切點處起皺、圓弧內側起皺。前切點起皺一般是由于芯軸安裝時伸長量過小,前切點處管壁在彎曲過程中得不到芯棒支撐。后切點處起皺一般是由于沒有安裝防皺模或防皺模的安裝位置不對。全皺紋的產生原因較為復雜,主要在于:防皺模位置靠后或型槽尺寸過大,防皺模起不到支撐管壁的作用;壓模壓力過小使得管材與防皺模間隙過大,給管材的失穩起皺提供了空間;芯軸直徑尺寸過小和位置不合理“等。

為防止彎管內側起皺應根據起皺位置采取相應措施,若是前切點起皺,應向前調整芯棒位置:若是后切點起皺,應加裝防皺模,調整合理的傾角,還要調整壓模的壓力;若彎管內側全起皺,除調整壓模使壓力適當外,還要檢查芯軸直徑,直徑太小或磨損嚴重時需要及時更換。

以上所述的質量缺陷將直接影響彎管零件的安全性,可靠性、耐久性以及外觀質量,嚴重制約彎管技術的發展,大量實驗表明,管材塑性彎曲成形質量除受材料參數和幾何參數的影響外,工藝參數對管材質量缺陷也有顯著的影響,而且它是彎管質量控制中最直接,最有效,最可控的因素。結合管材彎曲成形機理分析,應用有限元數值模擬技術研究工藝參數對管材彎曲成形質量的影響規律,對于制定合理的工藝參數優化方案,推動管材彎曲的數字化進程,具有重要的工程意義和實用價值。

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