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彎管設備是管道建設工程中必要的機械設備，目前我國的管材無模成形工藝多為熱應力彎曲、且不能同時對管材進行兩個方向彎曲,為此提出了一種新的無模冷彎成形加工方法,并在自主開發的彎管機上得到了實現。
通過對管材成形原理進行分析,得到了所彎管材彎曲半徑與液壓缸伸長量之間的關系式,得出彎管機所彎管材的最小彎曲半徑為動滾輪與定滾輪的間距的結論。對新型彎管機控制系統的軟件與硬件結構進行了深入的探討,開發了基于工控機的彎管機數控系統,采用VB6.0編程軟件編寫了彎管機的控制程序。彎管機的彎管執行機構屬于典型的電液位置伺服系統,從理論上分析了電液位置伺服系統的特點和精確定位的控制策略。
在管材彎曲的同時都伴隨有回彈現象,本文利用ANSYS軟件建立了管材的有限元模型,并對管材彎曲及回彈的過程進行了有限元分分析,得出回彈角與彎曲角成線性關系的結論,并以此為依據對管材彎曲回彈進行了補償。
最后進行彎制客車頂棚橫梁管件的試驗。試驗結果表明,新開發的新型無模冷彎成形彎管機,通過管材回彈補償后,所加工出的管件符合精度要求,從而驗證了新型管材無模成形技術的實用性以及可行性。