彎管橫截面-金屬塑性加工樣品分析圖像顯微鏡
彎管橫截面長軸變化
由于彎管徑向壓應力在平行于彎曲平面方向的合力作用，使得管橫截面
產生以垂直于彎曲平面的直徑端為鉸支的剛性轉動，使得該方向的直徑具
有增大的趨勢，這是導致彎管橫截面長軸變化的主要原因之一。該壓應力
舍力構成的彎矩隨尺(／乩減小而增大，達到塑性極限彎矩值時，兩直徑端
將變為塑性鉸而導致管橫截面壓潰，即形成所謂幾何可變的機構破損。但
實際上，絕大多數管材彎曲時已彎曲成形管坯始終受到彎模工作凹槽的約
束，這種長軸變化的幅度很小，通常不會超過模具凹槽與管坯外形之間的
間隙與彎模剛性變化量之和。
(4)彎管形狀非穩定類缺陷(瞬時回彈及滯后回彈)
彎管的形狀穩定性是彎曲成形質量的重要指標，破壞其形狀穩定性的
原因主要是彎曲成形后的卸載回彈。由于彈性變形回復導致彎管構件的．
形狀尺寸發生變化，給管線布局和安裝連接造成困難。由大量試驗研究發
現，管材彎曲回彈可以分為瞬時回彈和滯后回彈兩部分。
1)管材彎曲瞬時回彈
回彈通常是指金屬塑性加工卸載后，由于彈性及彈塑性變形部分產生
回復，使成形制件的形狀尺寸發生與加載變形方向相反的變化。由于管材
彎曲包括一部分彈性或彈塑性變形(產生在應力及應變中性層附近)，當彎
曲卸載時，這部分變形產生瞬間回復，因而將其定義為瞬時回彈。彎管回
彈是困擾塑性加工技術發展的一種金屬固有的變形缺陷，由于其發生機理
和控制方法_直沒能得到很好的認識和解決，所以，嚴重阻礙著數控彎曲和
精確彎曲技術的普及與發展。目前，只能采用近似理論分析、有限元模擬
預測以及適當的彎曲工藝補償來處理。
2)管材彎曲滯后回彈
盡管現有的關于回彈現象的理論及有限元研究很多，但幾乎都是基于
一個假設，即回彈是瞬時的。然而，我們通過管材、板材塑性變形的大量
試驗發現，金屬塑性變形后的回彈，實際上是由卸載即刻產生的瞬時回彈
和隨時間延長逐漸發生的滯后回彈兩部分組成。在管彎曲成形過程中，塑
性彎曲不能滿足金屬變形幾何形狀連續性的要求，卸載后產生瞬時回彈，
又因內部原子結構重新調整、殘余應力和部分彈性變形能逐漸釋放，導致
構件在無外力作用下延時產生滯后回彈，是一種新的反彈性后效現象。這
種滯后回彈是陀螺裝配體形位誤差以及航空航天高壓流體輸送管線畸形導
致系統控制紊亂，甚至產生爆泄等潛在隱患，己成為回彈精確化預測時必
須克服的障礙。雖然至今我們還沒能探明滯后回彈的產生機理和機制，但
提出一種新的尚未被認知的變形現象，其本身就具有非常重要的工程
