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              电磁感应高强度U型加热管成形

              2019-11-20

              高强钢管热弯曲成形技术是把感应淬火过程与管材塑性成形过程有机结合,使管材一次性达到使用要求的成形技术。管材成形区在电磁感应线圈的作用下温度升高,成形区材料均匀奥氏体化,管材局部塑性变好,在机械装置的驱动下进行热弯成形,达到零部件的形状,然后在冷却装置的作用下,以大于马氏体临界冷却速度进行组织相变。U型电加热管法兰电加热管厂家,为您描述。高强钢管在汽车轻量化领域占有重要的地位,其质量小、强度高、抗弯性能好等优点使它在汽车车身骨架结构中得到广泛的应用[1-2]。所以,在汽车骨架生产过程中,对高强钢管成形质量的控制非常重要[3-4]。U型电加热管法兰电加热管厂家,为您描述。通过感应强化方式代替传统热处理方式,既可以避免加热炉造成的热交换、热辐射带来 的能量损失,又可以加快感应加热速度,提高强化效率[5-7]。

              日本学者NaoakiShimada和KubotaHiroaki等[8-9]利用3DQ有限元模型对矩形截面弯管的热弯曲成形进行了相关的研究,得到了管材成形过程中的轴向力和变形区部分的应变率以及沿管材长度方向的硬度分布。牟俊茂等[10]对感应加热与传统热处理调制钢管的力学性能、表面质量进行了比较,经感应加热的钢管的屈服强度提高15.1%~17.9%,伸长率提高11.5%~22.2%,具有高强度和高韧性,表面质量好,硬度一致性好的优点。U型电加热管,法兰电加热管厂家,为您描述。大多数学者进行力学分析时忽略了管材径向应力,本文基于平面假设理论,在考虑管材径向应力的前提下对管材感应加热区域进行了系统的力学分析,获得了成形区应力状态的力学表达式,通过数值仿真与试验验证获得高强钢管感应区加热温度对管材成形质量的影响规律,为改善BR1500HS高强钢管的成形质量提供依据。

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              1管材弯曲过程应力分析r+drcad高强钢管热弯曲时应力应变状态非常复杂,材rb料的特性参数受到温度的影响。弯曲过程中屈服强dr度较低处先塑性变形,已成形区马上会在冷却装置的作用下进行淬火,其屈服强度得到显著提高而不再成为塑性变形的区域,因此在管材变形过程中总是温度较高处进行塑性变形。如图1所示,r为圆管图3任意横截面径向应力与切向应力状态弯曲径向,Z为圆管轴向,为圆管切向。

              外侧管材的弯曲角度为,研究对象选取为薄壳单元时,其受力分析示意图如图4所示。内侧ZZ图1高强钢管弯曲变形示意图rFig.高强钢管材在外力矩的作用下热弯曲时,管材(a)纵截面(b)横截面图4任意薄壳单元体应力分析示意图变形区的外侧材料由于受到轴向拉伸而伸长,内侧材料受到轴向压缩而缩短。图2为变形区域的三向轴向应力为主应力,在轴向拉应力Z的作应力应变状态。用下,产生合力指向弯曲中心:dPZ1=2Z1rmddrsind(3)ZZZZ2式中:rm为成形区管材平均半径;d趋于无穷小时,rrrr外侧应力外侧应变内侧应力内侧应变sindd,可得:图2管材三向应力应变状态图22Fig.(4)管材的中空结构使得应力应变状态非常复杂,轴向应力的合力沿管径切线方向的分力引起了为了简化分析,认为弯曲前后管材符合平面假设理单元体的切向应力:论和塑性变形体积不变原则。


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