 高压弯头
热推高压弯头成形与弯曲过程
热推制高压弯头成形工艺研究弯管在航空、航天、汽车、石油化工工业中作为气体、液体的输送管路和结构件，得到了广泛应用。管材在自由状态下进行弯曲时，管坯内外壁的承载能力有较大的差异。热推制弯头是压力管件中主要的连接件，研究高效率、高质量的弯头成形工艺成为近年来企业研发的热点。
本文以Def°rm有限元模拟软件对热推制成形过程进行了数值模拟，对重要工艺参数(如推制速度、摩擦系数、摩擦类型、热推制所需要的温度)对弯头成形质量的影响分析。
本文建立了采用差温模型的热推制弯头数值模拟方法，该模拟方法对温度场的近似模拟可以获得较高的精度，结果壁厚超差在合理范围之内，可以用来分析模拟热推制弯头。
通过牛角形棒控制截面研究获得了形状尺寸对弯头成形质量的影响规律。根据截面法设计思想提出了参数化的芯棒设计准则，并给出了具体设计步骤。结果表明：采用截面法获得的牛角芯棒模型能够使弯头得到较好的壁厚均匀性，壁厚减薄率控制在10%以内，达到管件标准中的壁厚均匀性的指标。相对于纯靠经验的设计思路而言，该方法具有一定的可靠性，此方法将为该工艺的深入研究提供理论依据。国内外发展现状和前景本文介绍了中频感应加热热推弯管的成形过程，还有在热推弯过程中所需要的工艺参数，工艺参数的确定是通过实际生产过程中不断的总结。牛角芯棒造型的方法大同小异，各个厂家都不一样。中频感应加热推制弯头是现行生产工艺中最为经济有效的一种生产弯头的方法。通过有限元模拟软件DEF°RM对热推弯进行了模拟，了解了弯管成形过程金属的应力、应变状态及流动速率，工件采用了刚塑性材料模型。一般弯头材料选择20#钢，对于其它材料弯管，如不锈钢材料或16Mn需要通过实际生产中总结的经验得到材料的力学性能参数。通过不断的模拟和总结，通过确定各个参数来保证弯管质量。由于在实际生产中会因为各种原因引起弯管产生质量缺陷，通过对缺陷的分析看看是由于工艺条件还是因为实际生产中的操作不当。
管件弯曲过程属于动态接触边界条件问题，其变形特点遵循弯曲成形原理，属于弹塑性连续变形，弯曲后的管件都有回弹。因此，对管件弯曲成形工艺参数进行优化设计，要详细了解管材塑性弯曲原理，以及管件弯曲时所用到的屈服准则，弯曲成形金属的流动规律和弯曲变形特点，在进行有限元模拟求解算法时，需要确定模具和变形体之间的接触条件，各个工件之间的连接，摩擦类型的选择，推制速度的选择，感应加热温度的确定，建立合适的理论模型，选择合适的优化方法，这些涉及到弯曲成形理论、数值模拟理论、优化理论等多方面的知识，是一个综合性的多目标多约束的优化问题。
目前，通过对管材塑性弯曲成形过程进行了大量的理论推导和实验，因为弯曲就会引起回弹和弯曲圆弧内侧的壁厚减薄，大壁厚的管件弯曲还有可能引起起皱。
弯头厂家讲述弯曲缺陷产生的原因有很多种，在纯弯曲的情况下，肯定存在一个中性层，中性层既不伸长也不缩短，弯曲外侧的受拉应力的作用而减薄，内侧受压应力的作用而增厚。为了保证弯管的质量，减少缺陷就应在弯管过程中采取相应的措施。首先，弯曲半径对弯管的成形质量有直接的影响，其次，对于某种缺陷应该采取相应的措施。弯管的成形质量的保证是管件弯曲的主要目的。
盐山县鑫茂管件制造有限公司对弯头产品的分类有对焊弯头，碳钢弯头，无缝弯头，焊接弯头，冲压弯头，国标弯头等产品，弯头是改变管路方向的管件。按角度分，有45°及90°180°三种最常用的，另外根据工程需要还包括60°等其他非正常角度弯头。弯头的材料有铸铁、不锈钢、合金钢、可锻铸铁、碳钢、有色金属及塑料等。与管子连接的方式有：直接焊接（最常用的方式）法兰连接、热熔连接、电熔连接、螺纹连接及承插式连接等。
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