复杂截面铝合金型材拉弯成形有限元模拟

本文对矩形管截面铝合金型材拉弯成形工艺进行了研究 ,建立了位移控制拉弯工艺的有限元模型 ,采用ABAQUS软件对几种不同截面的铝合金型材拉弯成形过程进行了数值模拟 ,分析了不同补拉量对型材的截面畸变和回弹的影响以及不同截面形状抵抗拉弯成形时截面畸变的能力。其结果和方法对铝合金型材的拉弯成形工艺具有参考价值。     

U形7A09铝型材拉弯成形截面畸变控制

中空型材在拉弯过程中容易出现截面畸变的问题.针对某运载火箭U形铝型材进行拉弯成形数值模拟与拉弯成形试验,对比分析两种不同填料及填料与型材间隙对零件截面畸变的影响.模拟结果显示:在成形参数相同的情况下,采用聚氯乙烯填料能较好地抑制外侧立边倾斜与凹陷等缺陷;填料与型材间隙越大,外侧立边倾斜的角度间隙越大,但外侧立边的凹陷深...     

中空铝合金型材拉弯成形工艺研究

拉弯成形工艺具有成形精度高、回弹量小、生产效率高的优点,对轨道列车端顶弯梁进行拉弯数值模拟与成形实验。利用数学解析法计算得到了型材拉弯过程中夹钳的运动轨迹,并定义了型材拉弯过程中典型的成形缺陷。利用有限元模拟对比分析不同选材和工艺参数下成形后零件的应力分布、回弹、截面畸变和空间扭转。研究结果表明:选用ENAW-6005-T4材料可以避免型材拉弯过程中的断裂;采用预拉0.5%和补拉1.5%的加载组合时,型材的卸载回弹量最小;采用1.5 MPa的填充压强可以有效地抑制型材外壁的内凹;改善摩擦条件可以减小成形后的空间扭曲。采用优化后的工艺参数进行了实验验证,测量结果和数值分析规律相吻合。     

铝合金型材拉弯有限元模拟

型材拉弯成形过程模拟属于高度非线性准静态问题,选择动力显示模块进行数值模拟时,需要考虑模拟分析步时间的敏感性。针对通用的型材拉弯工艺,在模拟分析步时间的敏感性分析基础上,采用ABAQUS/Explicit模块,建立了型材拉弯成形的准静态分析有限元模型。并采用ABAQUS/Standard模块分析预测回弹、侧壁厚度和截面畸变。为验证模拟方法的有效性,采用A-7B数控拉弯成形机完成2024-O铝合金Z型截面型材拉弯试验,测量试验件的回弹量、厚度和截面畸变情况。试验与模拟结果对比表明:补拉伸量对回弹量、厚度和截面畸变的影响趋势一致,其中,回弹量和厚度的平均相对误差分别为13.74%,1.66%。建立的模型能有效地应用于铝合金型材拉弯成形模拟。     

基于PS2F软件的型材拉弯成形工艺研究

运用拉弯成形专用模拟软件PS2F对角形截面不锈钢型材拉弯件的成形过程进行了模拟研究.并以某型地铁车体不锈钢角形截面弯梁为典型件,对其拉弯成形工艺进行数值分析和优化,通过分析起皱等成形缺陷,开发出高精度拉弯胎具.试验结果表明成形件轮廓精度大幅度提高,并消除了起皱、截面畸变等成形缺陷,产品质量精度完全满足生产要求.     

不同材料型材拉弯成形性的比较

介绍了型材拉弯成形性的比较方法,通过数值模拟,建立不同型材的拉弯成形性图,用于评估截面畸变等缺陷产生的难易;以某轿车门框复杂截面型材为例,进行了AA6060—T4和TRIP800两种型材拉弯成形性的对比,表明铝合金型材比钢型材具有更好的拉弯成形性,可得到较高的成形精度,有利于轿车车身轻量化设计。     

铝型材三维拉弯成形回弹预测的理论解析与数值模拟

通过对柔性多点三维拉弯成形工艺原理进行抽象与合理简化,将矩形截面三维拉弯成形过程等效为菱形截面的二维弯曲过程,建立了菱形截面型材回弹理论分析模型;随后建立了矩形截面型材拉弯成形过程及回弹变形的数值模拟模型;基于开发的柔性多点成形装置,分别对比数值模拟和理论解析模型与实验回弹的结果,验证了理论模型的有效性。研究结果表明,理论模型与实验的误差值大于数值模拟与实验的误差值,最大误差值为1.3124 mm,发生在离型材中心最远距离处,且小于目标成形件的最小误差值2 mm。并且理论模型的计算较数值模拟模型更为简单、用时更短,为以后的三维拉弯回弹预测研究提供了理论参考。     

数控拉弯机在飞机框缘类型材成形中的应用

在飞机零件生产中,普遍采用拉弯成形工艺制造型材弯曲件来减小回弹,以提高制造精度,尤其是框缘类零件。详细介绍了A-7B数控转臂式拉弯机的主要结构组成、拉弯成形操作过程及工艺流程、工艺参数设置和拉弯成形能力分析方法。以客机变截面变曲率Y型常规铝合金和T型新型铝锂合金框缘零件拉弯成形技术为实例,阐述了数控拉弯机在飞机框缘类型材成形中的应用现状,并展望了型材拉弯成形技术的发展趋势。     

型材拉弯数值模拟夹钳边界条件的一种等效模型

拉弯是一种重要的型材弯曲工艺,被广泛应用于汽车和飞机制造业。有效应用该工艺必须了解不同工艺参数如何影响工艺过程和零件最终形状。当前数值模拟是研究这些问题的一种有效手段。然而准确模拟成形过程的前提是准确描述毛料的边界条件。张臂式拉弯夹钳力矩边界条件复杂,在数值模拟中处理困难,为此该文提出了一种位移加载等效模型。利用该模型对矩形中空截面铝合金型材张臂式拉弯过程进行了模拟和试验验证。切向应变、截面畸变和回弹模拟结果与试验结果基本吻合,说明上述夹钳等效模型可行,为后续工艺参数优化提供了基础。     

大型异型材拉弯成形有限元模拟技术研究

异型材几何截面非对称特征与拉弯围转成形特点构成了型材拉弯有限元模拟过程中的许多特殊的问题,如易发生较大的扭转变形,出现贴模错误,初始接触错误,加载轨迹长,动态效应明显,刚体发生变形,计算量过大等.本文针对某飞机上大型复杂异型截面型材零件拉弯过程有限元模拟技术进行了研究,通过对加引导面模具设计、网格划分、加载轨迹设计、夹钳及毛料圆角处理等关键技术的研究,解决了型材拉弯成形模拟中的上述问题,应用有限元分析软件ABAQUS,实现了大型异型材的拉弯成形数值模拟.     

不等厚截面铝型材拉弯尺寸精度参数化

文章对不等厚截面超硬铝A7075-T6型材的拉弯成形进行研究,建立了不等厚L型材的有限元仿真模型,分析预拉量和补拉量对截面畸变角和曲率回弹的影响,以及影响的原因。研究表明,截面畸变角和曲率回弹对成形精度有很大的影响,是影响贴膜度的主要因素。随着预拉量和补拉量的增大,截面畸变角增大,且在型材长度方向的中心对称面处最大,随着远离中心对称面而减小;随着预拉量和补拉量的增大,曲率回弹量减小。     

TA1-Al双金属复合管冷推弯模拟及试验

为探讨TA1-Al双金属弯头管件的塑性成形规律,采用有限元模拟首先确定双金属复合管推弯成形的界面结合强度临界值,其次研究轴向推制速度、摩擦因数对界面最大剪切应力及复合弯头壁厚分布的影响。模拟结果表明,复合弯头推弯成形的临界结合强度为50 MPa。另外,要制备界面无分层的复合弯头,推制成形速度和摩擦因数应分别小于10 mm/s和0.125。复合弯头在几何尺寸及壁厚分布方面,实验结果与有限元模拟值基本吻合。     

大型推弯式弯管机超低恒速液压控制系统研究

为了获得高质量的大直径薄壁弯头,通过中频感应加热液压推弯式弯管机对管材实现弯制,而超低恒速控制是大型推弯式弯管机保障弯头质量的关键技术问题之一。从实际工况出发,在分析油缸爬行问题的基础上,通过数字液压技术的阀控实现系统的超低恒速,避免弯制过程的低速爬行现象。结果表明:系统保证了油缸的低速稳定性,避免了弯制过程出现颤动及弯弧起皱现象,并易于为工程实际所用。     

Numerical analysis of dimension precision of U-shaped aluminium profile rotary stretch bending

In order to enhance the dimension precision of bent part, advanced bending technologies is requested recently. Rotary stretch bending（RSB） is a suitable technology to realize high precision of bent part. The effect of processing parameters, namely the side pressure and the stretching force, on the dimension precision of aluminium profile RSB part was studied by finite element method. The numerical simulation of the U-shaped aluminium profile RSB was carried out, and the validity of the simulation was checked. Parametric analysis shows that the section distortion of the U-shaped profile LY 12M bent part decreases with the increasing of the side pressure, whereas the springback of curvature increases, and that both of the section distortion and the springback of curvature decrease with the increasing of the stretching force, moreover, the uniformity of curvature of the bent part is clearly enhanced with the increasing of the stretching force. The results above prove that RSB technology can better improve the dimension precision of aluminium profile bent part.     

薄壁矩形管弯曲过程截面畸变的三维有限元分析

薄壁矩形管的弯曲成形是一个受材料性能和工艺参数等诸多因素交互作用的复杂成形过程,在弯曲过程中极易产生截面畸变等缺陷,导致成形质量难以达到要求。为此,文章提出了薄壁矩形管弯曲成形过程截面畸变的描述方法,并基于ABAQUS/Explicit软件平台,从截面形状变化、截面畸变量大小和弯曲过程中的能量变化等方面,研究了芯棒与管坯间隙和管坯与防皱块之间的摩擦对截面畸变的影响规律。该研究对薄壁矩形管弯曲过程工艺参数的选取,提供了理论依据。     

大断面球铁件电炉熔炼工艺及石墨畸变机理研究

探讨了大断面QT600-3球铁件电炉熔炼生产工艺的技术要点,检测了试生产条件下球铁单铸试块与本体试块的化学成分、金相组织与力学性能,基于石墨结晶核心和石墨形态的分析,探讨了石墨畸变机理。生产试验结果表明:炉外增Si预处理增加铁液成核,轻、重稀土混合使用作为球化剂,侧重后期孕育,适当降低浇注温度,合理使用Cu元素,是电炉熔炼工艺生产大断面球铁件的重要环节;采用电炉熔炼工艺生产大断面球铁件,球化等级与化学成分稳定控制有关,抗拉强度、伸长率等力学性能与化学成分、基体组织有关;Y在铁液中形成高熔点Y2O3作为石墨析出的核心,可获得良好石墨形态;大断面球铁件中,Ti、Cu元素的偏析和球化元素Mg或稀土(Y、La、Ce)的氧化,破坏了奥氏体壳的稳定性,是造成石墨畸变的主要原因。     

Evaluation of Important Factors Affecting Quench Distortion of Carburized Hypoid Gear with Shaft by Using Computer Simulation Methods

To minimize quenching distortion and dispersion, carburizing and quenching process conditions must be optimized; this includes the parts racking design used for quenching. We investigated some factors affecting carburized quenching distortion with an experiment using a hypoid gear having a shaft and with numerical simulation methods. The experimental results and those obtained from simulation were generally in agreement. Focusing on the surface temperature distribution in the gear, we studied quenching distortion characteristics in terms of changes in tooth profile and helix deviation. In our experiments, distortions occur during quenching in 373 K oil after austenitized temperature treatments conducted with various attitudes. We calculated the distortions by simulating the carburized oil-quenching process for the hypoid gear. Our results show large differences between the cooling rates of the tooth toe, middle section, and heel edges,and these greatly influence the change in tooth profile and helix deviation. We found that reducing the differences in temperatures on the gear surfaces during quenching is most important for minimizing the quench distortion of the hypoid gear.     

厚壁不锈钢弯头扩径推弯成型的新方法

厚壁不锈钢弯头的扩径推弯成型是管件生产的难点。提出了一种近似超塑变形的扩径推弯成型方法，并成功地用于厚壁不锈钢弯头的生产。还介绍了该成型方法的相关工艺参数。     

带内花键零件的畸变控制方法

由于热处理畸变导致的内花键塞规检查不合格一直是带内花键零件常见的问题。鉴于带内花键零件热处理畸变影响因素众多,借助“淬火畸变公差带”概念,综合分析了零件结构类型、零件热处理前的工艺尺寸、热处理工艺参数(奥氏体化温度、时间、装炉量、冷却速度、装卡方式等)、材料类型、锻造正火工艺等对带内花键零件热处理畸变的影响,综合考虑各种因素的耦合状况,提出了解决带内花键零件热处理畸变问题的一系列解决方案。     

带内螺纹精密零件的热处理畸变有限元仿真

带内螺纹的精密零件在经历淬火-低温回火的热处理后发生了轻微的畸变,但是对于精密工程而言(如火箭发动机等),这些轻微畸变将会导致后续在装配过程出现无法装配的严重后果。使用有限元软件及其子程序,考虑了应力影响相变和相变塑性,计算得到了热处理过程中的温度场、应力应变场,以及热处理后的残余应力分布和零件畸变,该畸变与生产过程中的装配结果所显示的畸变基本一致。针对装配困难问题,结合数值模拟分析结果,提出了一些改进生产工艺控制零件畸变的建议。