船用大直径厚壁管数控弯曲工艺参数对壁厚影响的显著性分析

为实现船舶管件数控弯曲精确成型,更好地研究船用大直径厚壁管壁厚变化率,提高其成型质量,需对其弯曲过程中壁厚减薄进行有效控制。基于有限元分析软件Dynaform建立船用20#管绕弯成型过程有限元模型,对其进行可靠性验证,再通过有限元分析和虚拟正交试验对弯曲段外侧最小壁厚数据进行极差分析和方差分析,研究工艺参数对于壁厚减薄影响的显著性及规律。结果表明:管件数控弯曲成形过程中工艺参数对最大壁厚减薄率影响的显著性顺序依次为:芯棒与管材摩擦系数、芯棒前伸量、芯棒与管材间隙、夹模与管材间隙;壁厚减薄率随着芯棒与管材摩擦系数、芯棒前伸量以及夹模与管件间隙的增大而增大,随着芯棒与管件间隙增大而减小。同时利用多元线性回归方法建立显著性工艺参数与最大壁厚减薄率之间的回归方程,经对比验证,对于规格为Φ140mm×4.5mm(t)×420mm(R)船用20#大直径厚壁管,此回归预测模型结果与正交试验之间的相对误差不超过5%。