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    電磁感應高強度U型加熱管成形

    2019-11-20

    高強鋼管熱彎曲成形技術是把感應淬火過程與管材塑性成形過程有機結合,使管材一次性達到使用要求的成形技術。管材成形區在電磁感應線圈的作用下溫度升高,成形區材料均勻奧氏體化,管材局部塑性變好,在機械裝置的驅動下進行熱彎成形,達到零部件的形狀,然后在冷卻裝置的作用下,以大于馬氏體臨界冷卻速度進行組織相變。U型電加熱管,法蘭電加熱管廠家,為您描述。高強鋼管在汽車輕量化領域占有重要的地位,其質量小、強度高、抗彎性能好等優點使它在汽車車身骨架結構中得到廣泛的應用[1-2]。所以,在汽車骨架生產過程中,對高強鋼管成形質量的控制非常重要[3-4]。U型電加熱管,法蘭電加熱管廠家,為您描述。通過感應強化方式代替傳統熱處理方式,既可以避免加熱爐造成的熱交換、熱輻射帶來 的能量損失,又可以加快感應加熱速度,提高強化效率[5-7]。

    日本學者NaoakiShimada和KubotaHiroaki等[8-9]利用3DQ有限元模型對矩形截面彎管的熱彎曲成形進行了相關的研究,得到了管材成形過程中的軸向力和變形區部分的應變率以及沿管材長度方向的硬度分布。牟俊茂等[10]對感應加熱與傳統熱處理調制鋼管的力學性能、表面質量進行了比較,經感應加熱的鋼管的屈服強度提高15.1%~17.9%,伸長率提高11.5%~22.2%,具有高強度和高韌性,表面質量好,硬度一致性好的優點。U型電加熱管,法蘭電加熱管廠家,為您描述。大多數學者進行力學分析時忽略了管材徑向應力,本文基于平面假設理論,在考慮管材徑向應力的前提下對管材感應加熱區域進行了系統的力學分析,獲得了成形區應力狀態的力學表達式,通過數值仿真與試驗驗證獲得高強鋼管感應區加熱溫度對管材成形質量的影響規律,為改善BR1500HS高強鋼管的成形質量提供依據。

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    1管材彎曲過程應力分析r+drcad高強鋼管熱彎曲時應力應變狀態非常復雜,材rb料的特性參數受到溫度的影響。彎曲過程中屈服強dr度較低處先塑性變形,已成形區馬上會在冷卻裝置的作用下進行淬火,其屈服強度得到顯著提高而不再成為塑性變形的區域,因此在管材變形過程中總是溫度較高處進行塑性變形。如圖1所示,r為圓管圖3任意橫截面徑向應力與切向應力狀態彎曲徑向,Z為圓管軸向,為圓管切向。

    外側管材的彎曲角度為,研究對象選取為薄殼單元時,其受力分析示意圖如圖4所示。內側ZZ圖1高強鋼管彎曲變形示意圖rFig.高強鋼管材在外力矩的作用下熱彎曲時,管材(a)縱截面(b)橫截面圖4任意薄殼單元體應力分析示意圖變形區的外側材料由于受到軸向拉伸而伸長,內側材料受到軸向壓縮而縮短。圖2為變形區域的三向軸向應力為主應力,在軸向拉應力Z的作應力應變狀態。用下,產生合力指向彎曲中心:dPZ1=2Z1rmddrsind(3)ZZZZ2式中:rm為成形區管材平均半徑;d趨于無窮小時,rrrr外側應力外側應變內側應力內側應變sindd,可得:圖2管材三向應力應變狀態圖22Fig.(4)管材的中空結構使得應力應變狀態非常復雜,軸向應力的合力沿管徑切線方向的分力引起了為了簡化分析,認為彎曲前后管材符合平面假設理單元體的切向應力:論和塑性變形體積不變原則。


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