毛坯加工余量和公差的大小與毛坯的制造方法有關(guān)，生產(chǎn)中可參考有關(guān)工藝手冊(cè)或有關(guān)企業(yè)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來確定在確定了毛坯加工余量以后，毛坯的形狀和尺寸，除將毛坯加工余量附加在零件相應(yīng)的加工表面上外，還要考慮毛坯制造、機(jī)械加工和熱處理等多方面工藝因素的影響。材料本構(gòu)關(guān)系是指材料的流變應(yīng)力與變形溫度、應(yīng)變速率、應(yīng)變等熱力參數(shù)之間的依賴關(guān)系，它體現(xiàn)了材料在熱態(tài)塑性加工過程中對(duì)熱力參數(shù)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，影響有限元模擬的準(zhǔn)確性與度。在管材塑性成形研究中占有重要的地位。目前，各國學(xué)者主要是利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，借助統(tǒng)計(jì)回歸方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測方法構(gòu)建材料的本構(gòu)模型1.管材本構(gòu)模型理論與實(shí)驗(yàn)研究南京航空航天大學(xué)的李瀧杲基于管端固定的自由脹形試驗(yàn)，結(jié)合有限元模擬構(gòu)建了新的管材材料性能解析模型，并詳細(xì)分析了材料性能對(duì)解析模型誤差的影響，具有一定的參考和應(yīng)用價(jià)值。郝紅武等根據(jù)彈塑性力學(xué)全量理論及工程假設(shè)方法，以通用應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系模型為依托，給出了一種新的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系表述函數(shù)。北京航空航天大學(xué)的李廣旭通過SHPB實(shí)驗(yàn)建立了erMelo0鋼的JC本構(gòu)模型，結(jié)果表明該模型適用于應(yīng)變率相對(duì)較低的加工過程。螺旋焊管廠家為管材本構(gòu)模型的建立提供了參考。實(shí)驗(yàn)研究通常是理論分析和數(shù)值計(jì)算工作的基礎(chǔ)。

揭示了管材和棒材力學(xué)性能的差異會(huì)導(dǎo)致諸多試驗(yàn)結(jié)果的不準(zhǔn)確，并通過實(shí)驗(yàn)證明材料特性對(duì)于彎管成形質(zhì)量的重要影響作用。西北工業(yè)大學(xué)的劉靜等通過實(shí)驗(yàn)獲取了LF2M管材和LF21M管材的力學(xué)性能，研究了不同數(shù)學(xué)模型對(duì)這兩種材料應(yīng)變硬化曲線的描述能力，同樣表明材料模型對(duì)管材塑性成形分析的重要性2.本構(gòu)參數(shù)預(yù)測技術(shù)管材材料性能參數(shù)以及本構(gòu)模型的準(zhǔn)確建立對(duì)于預(yù)測彎管成形質(zhì)量有非常重要的作用。
近年來，由于智能算法能夠有效解決加工制造中復(fù)雜系統(tǒng)的優(yōu)化問題，在生產(chǎn)實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用。其中反算法能夠根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測所獲得的反映被加工件變形特征的某些信息，通過分析和計(jì)算得到另外一些對(duì)成形過程具有決定作用的信息。西北工業(yè)大學(xué)的孫志超等1基于管材成形力和行程的關(guān)系曲線，螺旋焊管廠家提出了用反算法確定管材塑性本構(gòu)關(guān)系的方法，并開發(fā)了確定塑性本構(gòu)關(guān)系參數(shù)的反算程序，具有一定的參考價(jià)值。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的非線性映射功能，在參數(shù)預(yù)測方面受到高度重視。林啟權(quán)等以管材拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)為樣本建立了某合金本構(gòu)關(guān)系的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型并利用所建立的網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)其他一些熱力學(xué)狀態(tài)下材料的流變應(yīng)力進(jìn)行了較好的預(yù)測。沈呂武基于TA15鈦合金等溫壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

對(duì)于有芯軸彎曲，靠近彎曲模一側(cè)的材料除受芯軸的內(nèi)部支撐外，還受彎曲模的支撐作用，變形很小，可以忽略不計(jì)，外側(cè)材料則只受芯軸的支撐作用，畸變現(xiàn)象較為明顯。另外，芯軸伸出量過小、芯軸間隙過大等因素都會(huì)增大管材的疇變程度，對(duì)于相同規(guī)格的管件，彎曲半徑越小，畸變的趨勢就越明顯。對(duì)于無芯彎管，管材彎曲成形過程中，彎管內(nèi)部沒有任何支撐，畸變程度可能會(huì)加劇。對(duì)于橫截面畸變嚴(yán)重的管件，進(jìn)行無芯彎曲時(shí)可將壓模設(shè)計(jì)成具有反變形槽結(jié)構(gòu)形式，以減輕彎曲時(shí)的畸變程度。對(duì)于有芯軸彎曲，應(yīng)及時(shí)檢查芯軸的磨損情況，保證芯軸與管件內(nèi)壁間的雙邊間隙不大于0.3mm，增加助推力也可起到一定的緩解作用。內(nèi)側(cè)壁厚增厚管材塑性彎曲過程中，外側(cè)材料受拉壁厚減薄，內(nèi)側(cè)材料受壓壁厚增厚。彎管研究和實(shí)際生產(chǎn)中，通常采用壁厚減薄率△1和增厚率△2來檢驗(yàn)彎管壁厚的變化。隨著相對(duì)彎曲半徑R/D和相對(duì)壁厚t/D的減小，中性層內(nèi)移量增大，管材外側(cè)壁減薄也隨之增大，超過一定極限后，即發(fā)生破裂，內(nèi)側(cè)材料則由于材料堆積發(fā)生起皺。芯軸伸出量過大以及潤滑條件不良等因素，也將使外側(cè)管壁的減薄量加大管材壁厚的變化除受幾何參數(shù)和材料參數(shù)的影響外，工藝參數(shù)的影響也很大，通常為降低壁厚減薄率，可通過在管材外側(cè)面增加助推力推動(dòng)材料從未變形區(qū)向變形區(qū)的流動(dòng)，改善管件外側(cè)面上的應(yīng)力、應(yīng)變分布狀態(tài)。