不同材料芯模对双脊矩形管绕弯截面变形的影响#刘春梅，刘郁丽，杨合**510152025303540（西北工业大学凝固技术国家重点实验室，西安710072）摘要：双脊矩形波导管在绕弯成形中极易出现截面变形，极大地制约了弯管的成形质量和使用性能。芯模的材料与结构对管件绕弯过程截面变形有较大的影响。本文基于ABAQUS/Explicit软件，分别建立了采用刚性芯模和PVC弹性芯模的双脊矩形管绕弯成形三维有限元模型，模拟研究了不同材料芯模对双脊矩形管绕弯截面变形的影响。结果表明：绕弯过程中，相对于刚性芯模，弹性芯模使截面变形量小且均匀，弹性芯模比刚性芯模对管坯截面变形有更好的抑制作用。关键词：双脊矩形管；绕弯成形；刚性芯模；弹性芯模；截面变形：TG386TheInfluenceofMandrelswithDifferentmaterialsonCrossSectionDeformationoftheDouble-RidgeRectangularTubeinRotaryDrawBendingProcessLIUChunmei,LIUYuli,YANGHe(StateKeyLaboratoryofSolidificationProcessing,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072)Abstract:Thecrosssectiondeformationofthedouble-ridgerectangulartuberestrictsitsqualityandtheperformance.Thematerialandstructureofmandrelhaveangreatinfluenceonthecrosssectiondeformationintherotarydrawbendingprocess.Therefore,basedontheplatformofABAQUS/Explicit,twothree-dimensionalfiniteelementmodelswithrigidmandrelandelasticitymandrelofrotarydrawbendingprocessfordouble-ridgerectangulartubewerePVC-establishedtostudytheinfluenceofdifferentmandrelsoncrosssectiondeformationoftheformingprocess.Resultsshowthatthecrosssectiondeformationissmalleranduniformerusingtheelasticitymandrelthantherigidmandrel,theelasticitymandrelcanplaytheroleasthebettermandreltoensurethebentqualityofthedouble-ridgerectangulartubeintherotarydrawbendingprocess.Keywords:double-ridgerectangulartube;rotarydrawbending;elasticitymandrel;rigidmandrel;crosssectiondeformation0引言具有频带宽、损耗小和耐大功率等特点的双脊矩形波导管在通讯、微波发射设备及电子对抗领域中得到广泛应用[1]。绕弯成形具有成形精度高、效率高且易于实现自动化等优点而被广泛应用于管材加工中。双脊矩形管在绕弯过程中易出现截面变形等缺陷，严重影响了其弯曲成形质量及使用性能。其中管件在绕弯过程中是否有良好的支撑，对管件弯曲成形质量有很大的影响，所以弯曲芯模设计是双脊矩形管弯曲的关键技术之一，芯模材料的正确选用能够有效减少截面变形，保证成形质量。因此研究不同材料芯模对双脊矩形管绕弯过程中截面变形的影响，对双脊矩形管绕弯成形质量的提高具有重要的意义。基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金博导类资助课题（20116102110012）；西北工业大学研究生创业种子基金（Z2013020）；陕西省自然科学基础研究计划（2013JZ016）---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---作者简介：刘春梅，（1989-），女，硕士研究生，先进塑性加工及数值模拟。通信联系人：刘郁丽，（1965-），女，西北工业大学材料科学与工程学院教授、博士研究生导师，先进塑性加工及数值模拟。lyl@nwpu.edu-1----本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---近年来，国内外学者对双脊矩形管弯曲成形的研究较少，有关其芯模的研究更是少之又少，但双脊矩形管仅比矩形管在内外腹板上多出了双脊结构，因此矩形管弯曲成形的相关研究可为双脊矩形管的研究提供借鉴。Utsumi[2]等研究发现，芯棒可以减小矩形截面管材绕弯截面畸变；贾俐俐[3]等采用在矩形管材腔内放置层状芯棒的方法，有效地消除了管材压弯过4550程中截面畸变的产生；夏常平[4]基于生产实践的经验，对薄壁矩形管弯曲的管壁变形进行了分析，设计出了薄壁矩形管柔性弯曲芯轴；Alves[5]采用弹性PVC材料填充来生产薄壁空心球体，减小了成形失稳起皱的风险，并提出可将PVC材料扩展到其他管件成形中；本研究室[6]也合理简化并建立了矩...