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拉弯与其他成型工艺的复合应用
汽车A柱采用"液压成型+拉弯"组合工艺:先将铝管液压胀形成异型截面,再进行三维拉弯,整体减重30%且刚度提升15%。航空航天领域发展出"滚弯+拉弯"技术,用于成型机翼长桁——先滚弯获得大致曲率,再拉弯精确校准至理论外形。某卫星支架制造中,对2024铝板实施"预拉伸+增量拉弯",将回弹控制在±0.2°以内。最新趋势是结合电磁成型,在拉弯同时施加脉冲磁场(磁场强度10T),使铝材延伸率瞬时提升40%,特别适合小半径(R<t)弯曲。
铝型材拉弯就是把金属板材、管材和型材弯曲成一定曲率、形状和尺寸的工件的冲压成形工艺。 (钢板滚圆卷圆)拉弯成形广泛应用于制造高压容器、锅炉汽包、锅炉炉管、船体的钢板及骨肋、各种器皿、仪器仪表构件以及箱柜镶条等。材料拉弯时,其变形区内各部分的应力状态有所不同。横断面中间不变形的部分称为中性层。中性层以外的金属受拉应力作用,产生伸长变形。中性层以内的金属受压应力作用,产生压缩变形。由于中性层两侧金属的应力和应变方向相反,当载荷卸去后,中性层两侧金属的弹性变形回复方向相反,引起不同程度的弹复。虽然拉弯变形于材料的部区域,但弹复作用却会影响弯曲件的精度。弹复的影响因素很多,而这些因素控制,由弹复引起的拉弯件精度问题,一直是拉弯成形生产的关键。
(2)拉弯成形工艺特点工艺优点:①能够拉弯成形结构复杂的型材断面。②可实现多弧段变曲率的型材拉弯成形。③弯弧精度高,材料回弹稳定,工件尺寸的一致性好。④可有效消除材料内部的残余应力,产品尺寸稳定性好。⑤由于金属材料的冷作硬化,材料经拉弯后,可改善材料的力学性能。工艺缺点:①拉弯产品断面尺寸大小受设备吨位及钳口尺寸的限。②拉弯模具投入成本大,模具通用性差。③对于不对称的型材截面,拉弯件截面变形控制难度大。
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设备结构及设备工作原理:三维拉弯关键技术主要是模具设计,三维拉弯机不会给出理想的三维拉弯程序,工艺设计人员需要根据材料的性能及弯曲成形进行系统的分析或CAE有限元分析,并通过不断的工件试制,使三维拉弯模具及三维拉弯程序达到佳匹配,并达到工件的技术要求,需要工艺技术人员具有较高的产品研发能力。空间三维工件在高速列车车头结构件及飞机制造业上有较多应用,产品技术含量高,模具投入成本大,研发周期长,产品的附加值较高。图5、图6为拉弯工艺成形工件的典型实例。
关于型材表面处理要求:通常情况下可以选择阳氧化或涂装后弯曲加工(涂层的伸长率远大于型材的伸长率);因为型材拉弯时型材与模具之间没有相对位移,故不会损伤型材。如型材弯曲过程中涂层脱落则是涂层的附着力不足原因造成的,产生附着力不足的原因主要有喷涂前处理不好或加温不足及加温时间不足造成。当然为方便运输和安装应适当做表面保护。三、铝型材拉弯加工成型
铝型材拉弯加工工艺能够使零件取得合理的校形余量,进步零件的制造精度,降低零件的制形成本。拉弯是指型材在弯矩和纵向拉力的结合作用下压入模具型槽内的成形过程。铝型材拉弯在工业消费中是一种重要的成形工艺,用于制造尺寸大、外形度请求较高、相对弯曲半径大的变曲率挤压和板弯型材弯曲件。