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铝合金拉弯的材料选择与工艺优化
6061-T6铝合金是拉弯常用材料，其18%的延伸率与275MPa屈服强度平衡了成型性与强度。针对不同合金需调整工艺:2024铝合金需预热至150℃以降低开裂风险；7075超硬铝则要控制变形量＜5%。某飞机蒙皮项目通过多道次拉弯（每次变形3%）成功成型半径0.8m的双曲率构件。润滑剂选择尤为关键，含PTFE的高温润滑脂可使摩擦系数降至0.08，避免表面划伤。最新研究显示，在拉弯后立即进行时效处理（175℃/8h）能使6061铝合金强度恢复率达95%，较传统工艺提升20%。
15、砷甩莆经甚澳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,5.3.3双向弯曲实腹式压弯构件的整体稳定（续1）,（5-15）,（5-14）,式中:fx，fy对强轴xx和弱轴yy的轴心受压构件稳定系数；fbx，fby均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数（工字形（H形）截面的非悬臂（悬伸）构件fbx可按近似公式计算，fby可取1.0；对闭口截面，取 fbxfby1.0）；Mx，My所计算构件段范围内对强轴和弱轴的大弯矩；,，参数，；,Wx，Wy对强轴和弱轴的毛截面模量；bmx，bmy弯矩作用平面内等效弯矩系数；btx，bty弯矩作用平外等效弯矩系数。,艳袭逾碘
（2）辊弯成形工艺特点辊弯机一般多数用来单圆弧工件的制作，模具制作周期短，投入成本低，操作简单。对于多圆弧工件，数控辊弯机可以实现工件的多弧度弯形要求，但由于铝型材本身材料硬度的差异，加之工件多弧度每个弧段变形程度不同，反弹不均，生产时工件形状一致性不好，需要后期人工校形。辊弯工艺适合大批量单一弧度工件或小批量多弧段工件的生产。（3）辊弯成形工艺关键技术辊弯工艺难易程度取决于弯形材料的截面形状，辊轮模具设计是工件成形技术的关键，一般模具材料选用45调质钢或模具钢经车床车削而成，通过热处理及表面镀铬等工艺获得模具硬度和表面粗糙度要求。尤其不规则不对称的型材截面，辊轮很容易将铝型材表面划伤。也可在钢模具与铝型材间加尼龙轮，既了模具的强度，又不使铝型材与钢模具直接接触，避免材料表面的划伤。典型辊弯工件示例，如图10、图11所示。
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铝合金拉弯加工时常用哪些方法？弯曲成形法:有三种方法较为常用，一种方法叫伸展法，另一种方法叫冲压法，第三种滚轮法，有3-4个辊，两个固定辊，一个调整辊，调整固定辊距，成品管件就是弯曲的。
冲压法:在冲床上用带锥度的芯子将管端扩到要求的尺寸和形状。弯管加工时还会采用鼓胀法:一种会在管内放置橡胶，上方用冲子压缩，使管子凸出成形；另一种方法是液压膨胀成形，在管子中部充入液体，液体压力把弯管鼓成所需要的形状，波纹管的生产大部分用的是这种方法。
（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。（3）拉弯成形工艺关键技术拉弯工件的弧度设计原则以不超过材料的伸长率为限度，拉弯成形中将出现型材壁厚变薄断裂、起皱、截面畸变等成形缺陷，这些成形缺陷与型材的力学性能、截面形状及拉弯工艺参数等因素密切相关。拉弯过程中材料变形区各部分的应力状态不同，中性层以外材料受拉应力作用，中性区以内材料（与拉弯模具贴合）受压应力作用，为使材料不至于受压应力产生起皱现象，预拉伸力要，使材料产生屈服拉伸，相应的中性层以外的金属将受到更大的拉力作用，出现壁厚减薄，并有断裂倾向。所以如何平衡材料不产生起皱并且中性层外侧金属不出现断裂，避免型材截面尺寸变形过大，是确定拉弯工艺参数的两个关键考虑因素。（4）拉弯型材成形力的计算在进行项目的技术能力评审中，需要考虑3个因素:设备的钳口距离是否满足材料的拉伸长度、钳口尺寸是否满足断面尺寸夹持要求，另外，拉弯成形关键的一点要计算材料所需的大拉伸力大小。拉弯工件的成形能力计算材料屈服强度值取1.25倍的系数，确保设备不在大拉力负荷下工作，设备大拉伸力大于公式计算出的材料所需拉力值，说明设备拉伸能力满足材料拉弯力要求。（5）三维拉弯机及三维拉弯关键技术三维拉弯设备的主机架由安装在地基上的焊体框架结构组成，如图4所示，主机架用来支撑可旋转的拉伸摇臂2及液压缸。在机架的顶部装有可安放模具的工作平台1。两个拉伸缸托架9分别安装在摇臂2的上部，通过电驱动螺旋导杆实现电动定位以适应不同长度的工件。每个摇臂2上均配备拉伸缸4。零件的扭曲通过一个装在拉伸缸4后面的带齿轮箱的液压马达7来实施。拉伸缸4通过万向节安装在托架9上，万向节使夹钳8钳口能向前或向后自由地旋转。夹钳升降缸5实现在拉伸过程中拉伸缸4的逐渐抬升，夹钳俯仰缸6可以使拉伸缸4实现上下俯仰，托架9上的运动副动作（拉伸—提升—俯仰—旋转）使工件在整个成形过程中沿三维模具表面受到切向拉伸而成形立体空间三维工件。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。