金属フレキ管の曲げ加工の計算

金属フレキ管の曲げ加工の計算

SUSフレキ管をマンドレルで90°まで曲げ、その後除荷することでスプリングバックを考慮した加工形状を弾塑性解析により確認した。
フレキ管の端部への荷重を掛ける方法をいろいろ検討したが、最終的にインボリュート曲線に沿って強制変位させるとスムーズに加工できることが分かった。

曲げ加工初期では中央の山１点だけがマンドレルに当たっているだけだが、その後は複数の山が次々に当たるようになり、谷部が伸ばされ高応力になる。

曲げ加工90°では多数の山がマンドレルに当たっていて応力は最大になる。
この後、曲げ荷重を除荷して永久変形状態まで計算する。

除荷終了時点でフレキ管の外側に高い残留応力があり、6°の戻り（スプリングバック）が発生している。
したがって加工後に90°曲がった状態にするには、 6°のスプリングバックを見込んで96°まで曲げ加工する必要があると推測される。