[发明专利]一种大弯角弯曲成形的薄壁管件变压边力回弹精准预测方法

说明书

本发明公开了一种大弯角弯曲成形的薄壁管件变压边力回弹精准预测方法。针对需要进行回弹预测的弯管件，施加压边力到弯管件，弯曲后卸载使其回弹；改变压边力进行测试获得薄壁管件弯曲回弹成形极限模型；将弯管件平均分段为各个离散段，构建薄壁管件临界压边力回弹预测模型进行薄壁管件的回弹预测。本发明方法实现了大弯角变压边力多点分区回弹精准预测，解决了薄壁管件大弯角局部延伸率突变、应力应变收缩率不均导致回弹预测困难的问题。

技术领域

本发明涉及了一种弯管成形装备回弹预测方法，尤其是涉及了一种大弯角弯曲成形的薄壁管件变压边力回弹精准预测方法，解决了复杂薄壁管件大弯角局部延伸率突变、应力应变收缩率不均导致回弹预测困难的问题。

背景技术

针对薄壁管件大弯角回弹预测问题，目前的方法主要是通过有限元软件进行预测和优化，或者结合一些智能算法，如BP神经网络等，进行回弹预测。但由于很多复杂薄壁管件的质量和精度要求较高，同时复杂薄壁管件大弯角局部延伸率突变、应力应变收缩率不均导致回弹预测十分困难，现有的回弹预测方法难以保证复杂薄壁管件的预测精度，从而难以适应这种复杂薄壁管件的较高精度的回弹预测。为了寻求复杂薄壁管件大弯角回弹的有效预测，得到合格的弯管成形装备，需要一种大弯角弯曲成形的薄壁管件变压边力回弹精准预测方法。

发明内容

为解决复杂薄壁管件大弯角局部延伸率突变、应力应变收缩率不均导致回弹预测困难的问题，本发明提出了一种大弯角弯曲成形的薄壁管件变压边力回弹精准预测方法，构建了薄壁管件临界压边力回弹预测模型，分析了变压边力条件下管件多点分区各单元应变路径的成形极限，构建大弯角薄壁管件变压边力回弹预测模型，实现了大弯角变压边力多点分区回弹精准预测技术的突破。

本发明采用的技术方案是包括以下步骤：

步骤1：针对需要进行回弹预测的弯管件，施加压边力到弯管件，弯曲后卸载使其回弹；所述的弯管件为大弯角弯曲成形的薄壁管件。

步骤2：重复进行步骤1改变压边力进行测试获得薄壁管件弯曲回弹成形极限模型；

步骤3：将弯管件平均分段为各个离散段，仅针对弯管件的弯曲段进行处理，构建薄壁管件临界压边力回弹预测模型进行薄壁管件的回弹预测。

所述的大弯角是指管件弯曲的圆心角大于90°。

所述的薄壁管件是指径厚比大于50的管件。

所述步骤2具体为：

步骤2.1：设定压边力初始值，随时间变化改变压边力的数值大小，获得不同压边力下的应变，进而得到随时间变化压边力条件下的应变曲线；

步骤2.2：设定压边力初始值，随位置变化改变压边力的数值大小，获得不同位置不同压边力下的应变，进而得到随位置变化压边力条件下的应变曲线；

步骤2.3：根据步骤2及步骤3所得到的随时间和位置变化压边力条件下的两条应变曲线，建立薄壁管件弯曲回弹成形极限模型，获得临界压边力条件下弯管件的弯管切向应力。

所述步骤2.3中，具体通过dynaform软件里面的弯管专用模块生成弯曲回弹成型极限图，以弯曲回弹成型极限图作为薄壁管件弯曲回弹成形极限模型，弯曲回弹成型极限图包含有临界压边力条件下弯管件的弯管切向应力。其中包含弯管件每个离散段的弯管切向应力σ_s0。

所述的薄壁管件临界压边力回弹预测模型包括临界压边力条件下塑形弯曲力矩回弹角和弹性弯曲力矩回弹角。

所述的步骤3具体为：

步骤3.1：针对每个离散段计算临界压边力条件下的塑形弯曲力矩回弹角和弹性弯曲力矩回弹角；