无缝钢管数控弯管过程有限元模拟分析

简介

以液压管路系统常用的20 号冷拔无缝钢管为研究对象，基于ABAQUS软件建立其数控弯管过程有限元模型，模拟弯曲，抽芯，回弹三过程，分析应力应变分布规律，揭示弯管成形与回弹机理。研究结果与实际数控弯管生产过程的经验状况基本一致：在弯管过程，各区域切向应力应变先达最大值，而后应力大幅卸载但应变不变，完成塑性变形后该区域应力基本恒定，在后续弯管进程起传递弯矩作用；但初始弯曲区域受芯棒、模具影响，应力不卸载；抽芯、回弹对应力有卸载作用，对应变影响极小；回弹是钢管在残余应力作用下静力平衡过程，影响其成形，结束后存在残余应力。该研究有助于对弯管的成形、回弹机理的理解，为后续分析工艺参数对弯管成形质量的影响提供理论依据。