彎管是工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的重要零部件，彎管處是管道的關(guān)鍵部位。工業(yè)生產(chǎn)中很多管道輸送網(wǎng)絡(luò)都要求能承受高溫、高壓，當(dāng)管道內(nèi)的流體轉(zhuǎn)彎時(shí)，會(huì)對彎管凸邊型成較大沖擊，在彎管凹邊一側(cè)反而型成減壓區(qū)。傳統(tǒng)彎管加工工藝會(huì)造成凸邊管壁受拉減薄、凹邊管壁受壓增厚，從而出現(xiàn)彎管受力大的地方薄弱、受力小的部位反而變厚的不合理現(xiàn)象。

  使用彎管機(jī)彎管，管材由于能夠*、高效、低耗地制造輕量化、強(qiáng)韌化彎管零件而得以在航空、航天以及汽車領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。然而管材的成形質(zhì)量取決于成形后的回彈量。回彈是管材彎曲卸載后必然發(fā)生的現(xiàn)象，回彈現(xiàn)象的存在嚴(yán)重影響了管材生產(chǎn)的精度和效率，當(dāng)回彈量超過零件的允許誤差后就成為成形缺陷。回彈問題不僅是工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)實(shí)際問題，也是學(xué)術(shù)界長期關(guān)注的熱點(diǎn)。

  對薄壁管件的彎曲回彈進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并就回彈控制以及彎管機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，主要的研究內(nèi)容如下：

  (1)研究薄壁管件的彎曲成形機(jī)理,建立符合實(shí)際的彈塑性有限元模擬模型。通過對薄壁管件在彎曲條件下的應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行分析，推出了回彈量的近似計(jì)算公式，并指出了影響彎曲回彈的主要因素。

  (2)研究對薄壁管彎曲回彈的控制。詳細(xì)論述了彎曲回彈控制的方法,指出薄壁管彎曲回彈控制方案的設(shè)計(jì)應(yīng)本著理論分析與工程實(shí)際相結(jié)合的原則，所以較優(yōu)的回彈控制方案應(yīng)是數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)中的彎曲回彈結(jié)果相結(jié)合,*終達(dá)到控制回彈的目的。

  (3)闡述了彎管機(jī)的功能和特點(diǎn),就自主開發(fā)的數(shù)控彎管機(jī)的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析和說明，詳細(xì)闡述了數(shù)控彎管機(jī)控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的組成以及各硬件設(shè)備的選擇。其中彎管機(jī)的控制系統(tǒng)是基于工業(yè)PC和Windows XP平臺(tái)建立起來的實(shí)時(shí)可行的控制系統(tǒng)。基于已獲得的薄壁管彎曲回彈規(guī)律，采用VB6.0開發(fā)具有回彈補(bǔ)償功能的彎管機(jī)控制系統(tǒng)，從而為薄壁管彎曲回彈的補(bǔ)償提供了一條可行的途徑。

  為滿足國內(nèi)各行業(yè)對高質(zhì)量和精度彎管的需要，研究了基于PLC控制的大型中頻加熱彎管機(jī)。首先對中頻加熱彎管機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,并對其主要的機(jī)械裝置進(jìn)行了選型與計(jì)算，設(shè)計(jì)了液壓系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)，設(shè)計(jì)了基于PLC的中頻加熱彎管機(jī)控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)包括角度控制、溫度控制以及運(yùn)動(dòng)過程控制三部分。上位機(jī)采用PC機(jī)，下位機(jī)采用可編程序控制器，利用可編程控制器的通信功能，采用Visual Basic開發(fā)了簡單實(shí)用的監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。另外控制系統(tǒng)還采用了觸摸屏,使人機(jī)交互更加的方便。