弯曲轴线伸长问题的处理方法。一定长度的管子在弯管机上弯曲后,管子的轴线长度会增大,其增大量称为管子的伸长量。对于这个问题,过去解决的方法有:
①根据经验列出了伸长数据表供生产使用,但使用该方法时误差较大。
②有关弯管伸长理论的计算方法。与回弹一样,目前尚未发现有理论计算公式在实际中使用成功的先例,尚有待进一步探讨。
③在飞机、汽车制造业中,多年来一直使用一种以EATONLEONARD公司为代表采用的方法,即在用数控管形测量机测量回弹的同时,用计算公式计算出所谓的圆弧常数ARC,也就是弯曲角度为100°时所用的材料长度,其结果也是认为管子伸长量与成形角度成正比关系。为解决好弯管弯曲的伸长问题,我们做了以下工作〔2〕:
2.1进行了大量伸长实验。通过在五个船厂的多台弯管机上进行多种规格的无芯和有芯弯管实验,并对每一批材料取得的数据进行回归分析计算可知,其伸长量$L与成形角H′之间均呈不过原点的直线关系。即:
$L=K2H′+C2(4)
式中K2——直线斜率C2——直线截距
经对测取的数据进行回归分析计算其相关系数C均在0197～0199之间,可见其直线关系明显。因此可获得以下结论:同批材料的管子,在工程弯曲角度范围内,其伸长量$L与成形角H′之间均呈不过原点的直线关系。
2.2对有关船厂的经验回弹数据表也进行了数据回归验算。经验算可知,其伸长量$L与成形角H′之间也呈直线关系,其相关系数C均在0199以上,可见其直线性也很高,但是截距一般较小。
2.3弯管伸长实验的理论分析。为了分析伸长实验结论的正确性,我们针对弯管机的弯管工况进行了受力分析,在作了一些假设与简化后进行了大量计算。计算结果表明,在小弯曲角度范围内,其伸长量$L与成形角H′之间呈曲线关系;在弯曲角度大于3°以后,其伸长量$L与成形角H′之间均呈线性关系。（***）理论分析的线性关系部分与实验时的直线关系规律趋势相同,说明了弯管伸长实验结论的正确性。应当指出的是,两者之间的数值相差较大,这是由于理论计算的假设与简化以及实际弯管工况比计算情况复杂得多等原因造成的。以上研究的同批材料的管子在工程弯曲角度范围内,其伸长量$L与成形角H′之间均呈不过原点的直线关系的结论与历来认为的伸长量与成形角成正比的观点不同,前者更加符合弯管机弯管的实际情况。
综上所述可知,目前弯管弯曲伸长问题的最好处理方法应是:弯曲加工某批弯管时,可在给定的弯管机上作两个试件长度L相同、弯头不同(例如30°和90°)的弯曲实验,实验后取下管子并测量好管子的两个实际成形角H′1、H′2和两个实际管子轴线增加后的长度L′1、L′2,则其伸长量为$L1=(L′1-L)、$L2=(L′2-L)。由此即可用下式求出直线方程式(4)的系数:
K2=($L2-$L1)?(H′2-H′1)(5)
C2=$L1-H′1($L2-$L1)?(H′2-H′1)(6)
将式(5)、(6)代入直线方程式(4)即得该批弯管的伸长规律。使用智能弯管测量仪能方便地获得该伸长规律。
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