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拉弯设备的技术发展与选型要点
现代数控拉弯机已发展出转臂式(适合型材)和伺服直拉式(适合管材)两大类型。高端机型如CYBELEC DNC880系统,可存储1000组工艺参数,实现±0.1°的角度重复精度。选型需考虑:最大拉伸力(通常按材料屈服强度×截面积×1.5倍安全系数)、床身长度(最长可达12m)和模具切换方式(手动换模需30分钟,自动快换仅2分钟)。某汽车防撞梁生产线选用300吨级设备,配合机器人上下料,节拍达到3件/分钟。最新发展趋势是集成在线激光测量系统,实时反馈修正成型误差。
铝合金挤压型材由于其具有良好塑性、轻量性、耐腐性、高比强度(2、6、7系列铝合金材料可进行时效强化处理以获得更高强度)、表面处理等特点,被大量采用弯曲成形制作各种弯曲件,广泛应用于轨道交通车辆、航空航天器材、物流输送轨架、汽车轮船骨架、建筑幕墙结构件、医疗器械滑轨、家居装饰等诸多领域。弯形件的设计要求也呈现多样化及功能化,随着科学技术及工艺装备的不断提高,弯曲工艺也呈现多元化发展。国外弯形技术已有三四十年的发展史,工艺技术力量雄厚。但我国高端产品的开发制造于轨道车辆型材厂及航空航天制造厂等大型企业,技术性强,国内整体弯曲成形制造技术实力比国外还有明显差距。型材弯曲工艺按照弯形设备和弯形工艺原理的不同可分为:拉弯成形(两维、三维)、辊弯成形、压弯成形、绕弯成形。按照工件形状的不同又可分为:二维弯形工件(见图1)、空间三维弯形工件(见图2)。
16、方法有解析法和数值值法法解解析析法法是是在在各各种种近近似似假假定定的的基基础础上上,通通过过理理论论方方法法求求得得构构件件在在弯弯矩矩作作用用平平面面内内稳稳定定承承载载力力Nux的的解解析析解解,解解析析法法很很难难得到得到稳稳定承定承载载力的力的闭闭合解,使用很不方便。合解,使用很不方便。7.3.2单向压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定单向压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定7-37-3实腹式构件在弯矩平面内的稳定实腹式构件在弯矩平面内的稳定实腹式构件在弯矩平面内的稳定实腹式构件在弯矩平面内的稳定钢结构基本原理及设计钢结构基本原理及设计偏心压杆的柱子曲线偏心压杆的柱子曲线 数数值计值计算方法可求得算方法可求得单单一构件弯矩作用平面内一构件弯矩作用平面内稳稳定承定承载载力力Nux的数的数值值解,可以考解,可以考虑虑构件的几何缺陷和残余构件的几何缺陷和残余应应力影响,力影响,适用于各种适用于各种边边界条件以及界条件以及弹弹塑性工作塑性工作阶阶段,是常用的方法。段,是常用的方法。7-37-3实腹式构件在弯矩平面内的稳定实腹式构件在弯矩平面内的稳定实腹式构件在弯矩平面内的稳定实腹式构件在
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14、的弹塑性失稳问题,因此当fb大于0.6时不必再换算。对闭口截面 fb1.0;,谩奈蓄芬记巨炕旱瀑赏士斥奥端垫边岸骑墨捶划炯腋励见少桨皂滤舒空金属结构设计第五章 拉弯和压弯构件金属结构设计第五章 拉弯和压弯构件,5.拉弯和压弯构件,5.3.2弯矩作用平面外的稳定计算(续1),工字形截面(含H型钢)双轴对称时:,但不大于1.0 双轴对称时:,但不大于1.0,(5-13a),式中:,I1和I2分别为受压翼缘和受拉翼缘对y轴的惯性矩。T形截面 弯矩使翼缘受压时 双角钢T形:两板组合T形截面 弯矩使翼缘受拉时 箱形截面 fb1.0;,(5-13b),辱炊寇寡嵌脉初惹硕粹驼篙腋卓玫扶蜂剑周雷烯衙卤辑伏保
18、弯和压弯构件,5.4.2腹板的高厚比 工字形截面(续1),上式得到的临界应力只适用于弹性状态屈曲的板,压弯构件失稳时,截面的塑性变形将有不同程度地发展。腹板的塑性发展深度与构件的长细比和板的应力梯度a0有关,腹板的弹塑性临界应力,(5-17),式中:kp塑性屈曲系数。,式(5-17)中如取临界应力cr235 N/mm2,0.3和E206103 N/mm2,可以得到腹板高厚比h0/tw与应力梯度a0之间的关系。此关系可近似地用直线式表示如下,当0a01.6时 当1.6a02.0时,考虑到压弯构件整体失稳时截面的塑性发展深度。同时,当a00时,应与轴心受压构件腹板高厚比的要求相一致;而当a02时,