金属管材弯曲成形回弹问题研究.pdf

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1、论坛FORUMMetalForming金属成形元件，结合自身的机械加工优势，国制定“高档数控机床与基础制造技大的旋压机床，该设备的成功研制将产旋压机床的整体水平已经达到国术”重大专项时，将大型立式数控强整体提高我国薄壁筒形零件的制造际21世纪初的水平。国产旋压机床力旋压设备列入其中。能力。的这种制造模式与国际上其他旋压大型数控强力旋压机床与国内在大型立式数控强力旋压机的机生产厂商是一致的，并且和进口旋现有设备相比较具有以下特点：研制过程中解决了以下关键技术：金属管材弯曲成形回弹问题压设备相比国产旋压机床具有价

2、格（1）旋压机床的回转直径比目超大吨位结构件强度与刚度分析、设优势、维修及售后服务优势、工艺服前我国已有旋压机床明显增加，回转计优化技术；大型数控强力旋压机务优势。直径达2600mm，增加了旋压成形零液压伺服闭环驱动控制技术；数控20多年来，我国共设计制造各件的加工范围；系统中多轴液压驱动位置闭环同步研究类数控旋压机床百余台（图5）。其（2）旋轮推力增大，我国现有旋控制；坐标零点、电液零点、活塞零中包括单旋轮普通旋压机床、双旋轮压设备旋轮推力为600kN，本项目研点的位置定位。普通-强力旋压机床；三旋轮强力制

3、旋压机床旋轮推力1000kN；大型立式数控强力旋压机的研ResearchonSpringbackinTubeBendingProcess旋压机床；各类专用旋压机床如立（3）目前我国现有旋压机床大制过程历时多年，期间还解决了主轴式皮带轮旋压机床，铝合金气瓶、钢多为卧式结构，本项目研制旋压机床箱体铸造成型及机械加工技术、大型西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点试验室　　张　深　吴建军　王　强　梁正龙质气瓶收口专用旋压机床，封头成形为立式结构，使得旋压机床主轴受力构件焊接技术、高精度大型主轴加工旋压机床，风

4、机零件成形翻边专用旋更加合理；等现实问题，于2012年底机电液联压机床，滚珠旋压机床及内旋压专用（4）全数字控制，控制方式先进，合调试成功（图6），并成功旋压出直旋压机床。机床的加工范围为直径控制精度高，旋压机床的轴向、径向径2m高3m、壁厚4mm的超高强度φ50~2600mm，可成形零件高度最大运动全闭环控制，并带有视频监控。钢大型筒体零件，所有精度指标均满达5m；就旋压机床的最重要参数径大型数控强力旋压机床的研制足技术任务书要求。多种材料（不锈钢、铝、铜、钛合金、镁合金、双层金属向旋压力来讲，单个旋轮的最

5、大推力难点在于不但要有大型压力机床的大型数控强力旋压设备的研制已经达到1000kN。巨大压力，还要有数控机床的高精成功打破了国外同类技术封锁，标志复合管等）及不同截面形状（圆截面、矩形截面、其它不度。大型数控强力旋压机不但具有着我国大型高精度数控压力加工设规则截面等）的平面及空间构型金属弯管零件广泛应用大型立式数控强力大驱动扭矩及1000kN旋压力，而且备的设计制造迈上了一个新台阶。于航空航天等众多维系国计民生的领域，以满足工业构旋压机床其静态精度和动态精度指标达到高展　望件高强度轻量化、高精度复杂化的发展趋

6、势。随着飞行速度的提高、巡航里程档数控机床的水平，可加工零件直的增大以及射程的提高，航空航天产径达到2600mm，主轴转速20~100r/旋压技术起源于我国，发展在欧业对零部件的规格要求越来越大，强min，回转直径可达2600mm，设备总洲。几十年来，我国的旋压工艺和力旋压机床的成形零件直径、旋轮推重量600t左右，高度约13m，占地面旋压设备和发达国家存在不小的差力、中心距等要求越来越大。国家在积18m×20m。该设备也是亚洲最距。但近20年来，随着航空航天产高性能复杂化发展趋势及要求。效率及生产成本，这已

7、成为弯管高效业的发展，我国在复杂型面和结构零金属管材弯曲成形技术作为管精密加工技术的瓶颈之一。张　深件的旋压、难变形材料的旋压、高精西北工业大学航空宇航制造工程材塑性加工的一个重要分支，易于满度大型数控强力旋压设备的研制等博士研究生，主要从事精密加工与成形足产品轻量化、强韧化和低耗高效、金属管材弯曲成形方法分类各方面都取得了长足的进步，缩小了技术、计算机辅助成形与仿真研究，作精确制造等方面的要求，近年来得到管材弯曲成形分类方法多样，根为主要成员参与了国家“863”计划项与发达国家的技术差距。旋压成形了迅速发展

8、，已成为先进塑性加工技据弯曲时有无模具可分为有模弯曲目、国家自然科学基金以及航空科学基技术在成形壁薄、质轻、高强度、高精金等科研项目研究。术面向2l世纪研究与发展的一个重与无模弯曲两大类，有模弯曲指刚性度、良好的抗疲劳性能的回转体零部[4-5]要方向。尤其金属管材零件在塑模具直接作用于管坯弯曲变形区进件上的工艺优势不可替代。航空航性弯曲成形过程中将不可避免地存行的弯曲，特点是可重复性高而且天产业促进