弯管机三维成型设计

弯管机：变形分析

在上述工况下的变形情况得出实体变形图、网格变形图。可知，有以下主要变形特征：

(1) 管径有一些变形。 

(2) 整体变形较为平均，无畸形产生。 

弯管机仿真分析

（1）管子在弯曲过程中只有与弯曲模接触部门是高应力区, 而离开弯曲模越远，应力就越小。 在压力模与夹头之间应力值几乎为零。沿管子背部剖切展开，形成展开图的主应力等值线图。 由图可知，弯曲变形的外侧基本受拉应力作用，而内侧则有拉应力和压应力交替泛起的现象。由展开图可以发现，在与弯模接触部位（管内侧）泛起了应力的波峰—波谷分布,即拉、压应力交替泛起。证实了在弯曲加工中，当某些外部前提未达到知足时, 管子的内侧很轻易泛起起皱的现象。

(2) 通过对应力强度分析，得出了在弯曲变形部门的应力强度数值较高。计算分析后，发现管子的最大应力强度未超过材料的强度极限，故其弯曲工艺过程是公道的。建立三维模型，进行相关的计算和分析弯曲加工是金属加工成形中的一个较典型的加工方式。对管材的弯曲加工则是在九十年代初泛起的。管材的塑性成型计算机分析模拟的研究也开始于九十年代初。复杂空间管材成形，对于其加工精度尺寸、强度、变形要求很高，故对弯管模具、管材的材质等要求精度很高，所以必需对管材弯曲过程进行成形模拟，对管材在弯曲过程中的仿真模拟，能够。对于模具设计、弯管数据的修正，管材的材质、直径、壁厚的选取，以及加工中管材的弯裂、管壁起皱等现象的控制，获得科学的理论依据，进步经济效益。中央利用一台数控弯管机,主要用于研制摩托车的车架。通过对车架工程图的分析、消化形成车架几根主要管件成形的数据,应用自主开发的仿真软件，较好地解决了较复杂空间成形管件的一次成形。有限元理论加长提高前辈的计算机科学技术，是解决现代工程技术题目的犀利武器。

弯管机 模型描述

(1) 几何尺寸(见图5.1)

绘制的几何尺寸是根据实际加工的零件图和模具图得到的。所取管材尺寸为:管外径D 、管壁厚t 、 管长L  弯管机模具尺寸:夹头长度、压力模宽度 、夹紧模宽度、弯模半径。(2) 有限元模型(见图5.2)

（2）单元类型

因为该管子的长度与直径比拟相差较大, 属于薄壁管材,所以采用8节点三维固体等参元进行分析计算,每个单元设定2×2×2=8 个高斯积分点。通过对20节点和8节点等参元进行的分析计算, 发现节点取得越多和积分阶数取得越高对分析计算反而代来了较大的误差。8节点等参元计算结果的效果较好。

（3） 网格划分

划分为504个单元，节点数为1032。通过自动分网程序，输入外径、壁厚、长度、 单元类型、分析类型，自动分网产生数据和有限元模型。

(4) 边界前提(见图5.3)

取坐标系原点位于管子夹头的端部中央。管子夹头部取固定约束，在与压力模和弯曲模靠近部位留存X方向自由度， 约束Z，Y方向自由度。管子被夹紧模夹持的部门施加载荷，沿Y轴的负方向垂直作用于管子的表面。

(5) 材料性质: 牌号、杨氏模量、           泊桑比、 屈服应力 、  塑性模量 

弯管机工况分析

通过仿真程序分析，得出的最大位移和最大应力强度表。

(一)最大应力强度发生在管子与弯曲模接触处,即产生最大弯曲变形处。

(二)最大位移位于管子的端头,其变形最大