彎管機(jī)：變形分析

在上述工況下的變形情況得出實(shí)體變形圖、網(wǎng)格變形圖�？芍�，有以下主要變形特征：

(1) 管徑有一些變形。 

(2) 整體變形較為平均，無(wú)畸形產(chǎn)生。 

彎管機(jī)仿真分析

（1）管子在彎曲過(guò)程中只有與彎曲模接觸部門(mén)是高應(yīng)力區(qū), 而離開(kāi)彎曲模越遠(yuǎn)，應(yīng)力就越小。 在壓力模與夾頭之間應(yīng)力值幾乎為零。沿管子背部剖切展開(kāi)，形成展開(kāi)圖的主應(yīng)力等值線(xiàn)圖。 由圖可知，彎曲變形的外側(cè)基本受拉應(yīng)力作用，而內(nèi)側(cè)則有拉應(yīng)力和壓應(yīng)力交替泛起的現(xiàn)象。由展開(kāi)圖可以發(fā)現(xiàn)，在與彎模接觸部位（管內(nèi)側(cè)）泛起了應(yīng)力的波峰—波谷分布,即拉、壓應(yīng)力交替泛起。證實(shí)了在彎曲加工中，當(dāng)某些外部前提未達(dá)到知足時(shí), 管子的內(nèi)側(cè)很輕易泛起起皺的現(xiàn)象。

(2) 通過(guò)對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度分析，得出了在彎曲變形部門(mén)的應(yīng)力強(qiáng)度數(shù)值較高。計(jì)算分析后，發(fā)現(xiàn)管子的最大應(yīng)力強(qiáng)度未超過(guò)材料的強(qiáng)度極限，故其彎曲工藝過(guò)程是公道的。建立三維模型，進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算和分析彎曲加工是金屬加工成形中的一個(gè)較典型的加工方式。對(duì)管材的彎曲加工則是在九十年代初泛起的。管材的塑性成型計(jì)算機(jī)分析模擬的研究也開(kāi)始于九十年代初。復(fù)雜空間管材成形，對(duì)于其加工精度尺寸、強(qiáng)度、變形要求很高，故對(duì)彎管模具、管材的材質(zhì)等要求精度很高，所以必需對(duì)管材彎曲過(guò)程進(jìn)行成形模擬，對(duì)管材在彎曲過(guò)程中的仿真模擬，能夠。對(duì)于模具設(shè)計(jì)、彎管數(shù)據(jù)的修正，管材的材質(zhì)、直徑、壁厚的選取，以及加工中管材的彎裂、管壁起皺等現(xiàn)象的控制，獲得科學(xué)的理論依據(jù)，進(jìn)步經(jīng)濟(jì)效益。中央利用一臺(tái)數(shù)控彎管機(jī),主要用于研制摩托車(chē)的車(chē)架。通過(guò)對(duì)車(chē)架工程圖的分析、消化形成車(chē)架幾根主要管件成形的數(shù)據(jù),應(yīng)用自主開(kāi)發(fā)的仿真軟件，較好地解決了較復(fù)雜空間成形管件的一次成形。有限元理論加長(zhǎng)提高前輩的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，是解決現(xiàn)代工程技術(shù)題目的犀利武器。

彎管機(jī) 模型描述

(1) 幾何尺寸(見(jiàn)圖5.1)

繪制的幾何尺寸是根據(jù)實(shí)際加工的零件圖和模具圖得到的。所取管材尺寸為:管外徑D 、管壁厚t 、 管長(zhǎng)L  彎管機(jī)模具尺寸:夾頭長(zhǎng)度、壓力模寬度 、夾緊模寬度、彎模半徑。(2) 有限元模型(見(jiàn)圖5.2)

（2）單元類(lèi)型

因?yàn)樵摴茏拥拈L(zhǎng)度與直徑比擬相差較大, 屬于薄壁管材,所以采用8節(jié)點(diǎn)三維固體等參元進(jìn)行分析計(jì)算,每個(gè)單元設(shè)定2×2×2=8 個(gè)高斯積分點(diǎn)。通過(guò)對(duì)20節(jié)點(diǎn)和8節(jié)點(diǎn)等參元進(jìn)行的分析計(jì)算, 發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)取得越多和積分階數(shù)取得越高對(duì)分析計(jì)算反而代來(lái)了較大的誤差。8節(jié)點(diǎn)等參元計(jì)算結(jié)果的效果較好。

（3） 網(wǎng)格劃分

劃分為504個(gè)單元，節(jié)點(diǎn)數(shù)為1032。通過(guò)自動(dòng)分網(wǎng)程序，輸入外徑、壁厚、長(zhǎng)度、 單元類(lèi)型、分析類(lèi)型，自動(dòng)分網(wǎng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)和有限元模型。

(4) 邊界前提(見(jiàn)圖5.3)

取坐標(biāo)系原點(diǎn)位于管子夾頭的端部中央。管子夾頭部取固定約束，在與壓力模和彎曲模靠近部位留存X方向自由度， 約束Z，Y方向自由度。管子被夾緊模夾持的部門(mén)施加載荷，沿Y軸的負(fù)方向垂直作用于管子的表面。

(5) 材料性質(zhì): 牌號(hào)、楊氏模量、           泊桑比、 屈服應(yīng)力 、  塑性模量 

彎管機(jī)工況分析

通過(guò)仿真程序分析，得出的最大位移和最大應(yīng)力強(qiáng)度表。

(一)最大應(yīng)力強(qiáng)度發(fā)生在管子與彎曲模接觸處,即產(chǎn)生最大彎曲變形處。

(二)最大位移位于管子的端頭,其變形最大