彎管的設計尺寸和形狀精度制件零件輪廓計量顯微鏡
管材彎曲回彈的危害 ·
彎管回彈是管材彎曲生產中一個嚴重且頑固的成形缺陷，在常規彎曲
工藝中幾乎是不可避免的。卸載回彈使得預定彎曲的角度和半徑發生了改
變，破壞了彎管的設計尺寸和形狀精度。無論作為結構件還是流體輸送管
線的連接件，彎管回彈的形狀變化都給其結構安裝和正常使用造成了很大
困難，因此，過大回彈量將使己成形的彎管作為不合格品被報廢，造成材
料、工時和制造成本的巨大浪費。其次，由于不能正確估算可能發生的回
彈量，管材彎曲中只能采用試彎和多次彎曲的重復試驗性方法進行生產。
尤其在精密彎管構件生產中，這種試錯彎曲方法不僅大大降低彎管生產效
率，而且嚴重阻礙了彎管技術的發展。此外，對于回彈量不是很大的彎管
構件，在管線裝配中通常采用較勁安裝的野蠻工藝，這給組合構件制造和
裝配精度造成不良影響。特別是可能發生滯后回彈的彎管構件，即使在較
勁狀態下強行實施裝配，但使用過程中逐漸釋放的滯后回彈，將嚴重破壞
機構或管線工程的整體精度，造成系統運行精度不良、不可預料的后果甚
至安全事故。 ’
總之，由于管材彎曲變形機理研究的局限性，使得彎曲回彈的精確解
析至今未能實現，管材彎曲及數控彎曲中的回彈預測仍處于試錯或較低精
度甚至大量報廢階段，是一個亟待判明并解決韻重要理論和實際工程問題
。
管材彎曲回彈的形成
回彈主要起因于塑性變形性質及其卸載時的彈性性質，是金屬塑性加
工必然發生的變形現象。金屬變形是從彈性過渡到塑性后繼續發展的，盡
管彈性變形與塑性變形量級的差別通常較大，但嚴格講變形總量中總是伴
隨有彈性成分，而卸載時屬于彈性部分的變形必然要得到回復或釋放，因
此，塑性加工結束后，已經成形的構件就會部分地改變成形終了時刻的形
狀和尺寸。
在管材彎曲過程中，應變中性層內、外側在彎曲切線方向發生不同的
拉、壓變形，不同曲率半徑對應的每一金屬層上產生的切向應變量或方向
均不相同。彎曲變形結束時，外凸側切向拉長的管壁產生一個縮短的彈性
回復，內凹側切向壓縮的管壁則產生一個伸長的彈性回復，因此，卸載后
彎管的彎曲角度和曲率半徑將有別于成形終了時刻。
實際上，不論彎曲曲率的大小，管材塑性彎曲過程中始終存在彈性卸
載區。這是因為管材彎曲的每一時刻都存在兩個瞬時移動的中性層，即應
力中性層和應變中性層。前者是切向應力方向轉變(或切向應力為零)的金
屬層，后者則是切向應變為零(切向長度與原始管坯長度相等)的金屬層，
并且容易證明，在數控彎曲和所有拉伸類彎曲中，這兩個中性層都隨曲率
增大而向彎曲中心方向移動。
