弯管的设计尺寸和形状精度制件零件轮廓计量显微镜
管材弯曲回弹的危害 ·
弯管回弹是管材弯曲生产中一个严重且顽固的成形缺陷，在常规弯曲
工艺中几乎是不可避免的。卸载回弹使得预定弯曲的角度和半径发生了改
变，破坏了弯管的设计尺寸和形状精度。无论作为结构件还是流体输送管
线的连接件，弯管回弹的形状变化都给其结构安装和正常使用造成了很大
困难，因此，过大回弹量将使己成形的弯管作为不合格品被报废，造成材
料、工时和制造成本的巨大浪费。其次，由于不能正确估算可能发生的回
弹量，管材弯曲中只能采用试弯和多次弯曲的重复试验性方法进行生产。
尤其在精密弯管构件生产中，这种试错弯曲方法不仅大大降低弯管生产效
率，而且严重阻碍了弯管技术的发展。此外，对于回弹量不是很大的弯管
构件，在管线装配中通常采用较劲安装的野蛮工艺，这给组合构件制造和
装配精度造成不良影响。特别是可能发生滞后回弹的弯管构件，即使在较
劲状态下强行实施装配，但使用过程中逐渐释放的滞后回弹，将严重破坏
机构或管线工程的整体精度，造成系统运行精度不良、不可预料的后果甚
至安全事故。 ’
总之，由于管材弯曲变形机理研究的局限性，使得弯曲回弹的精确解
析至今未能实现，管材弯曲及数控弯曲中的回弹预测仍处于试错或较低精
度甚至大量报废阶段，是一个亟待判明并解决韵重要理论和实际工程问题
。
管材弯曲回弹的形成
回弹主要起因于塑性变形性质及其卸载时的弹性性质，是金属塑性加
工必然发生的变形现象。金属变形是从弹性过渡到塑性后继续发展的，尽
管弹性变形与塑性变形量级的差别通常较大，但严格讲变形总量中总是伴
随有弹性成分，而卸载时属于弹性部分的变形必然要得到回复或释放，因
此，塑性加工结束后，已经成形的构件就会部分地改变成形终了时刻的形
状和尺寸。
在管材弯曲过程中，应变中性层内、外侧在弯曲切线方向发生不同的
拉、压变形，不同曲率半径对应的每一金属层上产生的切向应变量或方向
均不相同。弯曲变形结束时，外凸侧切向拉长的管壁产生一个缩短的弹性
回复，内凹侧切向压缩的管壁则产生一个伸长的弹性回复，因此，卸载后
弯管的弯曲角度和曲率半径将有别于成形终了时刻。
实际上，不论弯曲曲率的大小，管材塑性弯曲过程中始终存在弹性卸
载区。这是因为管材弯曲的每一时刻都存在两个瞬时移动的中性层，即应
力中性层和应变中性层。前者是切向应力方向转变(或切向应力为零)的金
属层，后者则是切向应变为零(切向长度与原始管坯长度相等)的金属层，
并且容易证明，在数控弯曲和所有拉伸类弯曲中，这两个中性层都随曲率
增大而向弯曲中心方向移动。
