四辊卷板成形过程中宽度效应的影响规律

在四辊卷板机卷制板材过程中,板材宽度变化会影响卷板质量。以弹塑性双线性硬化模型作为基础理论,推导出板材宽度、曲率和弯矩关系,建立四辊卷板滚弯过程数学模型,得到成形曲率与侧辊进给量的计算公式,并根据理论结果分析了板材宽度效应对板材滚弯过程的影响规律。结果表明:在宽板中心处,存在不利的双向拉伸条件,增加了板材的成形难度,宽度变化影响卷板的最小弯曲半径;随着板材宽度增加,板材所需成形力与驱动扭矩增加,筒体容易产生桶状变形。对板材四辊滚弯过程进行有限元仿真,结果表明:通过对宽板进行多道次滚弯,可以减小板材最大应力、轴辊成形力和驱动扭矩,有效控制板材宽度效应对四辊卷板成形过程的影响。     

四辊预弯与连续滚弯成形的机理与试验分析

为提高预弯段的成形精度,建立了侧辊位移量与预弯段成形半径的四辊预弯数值模型。采用有限元软件分析了滚弯变形区应力应变场的演变规律、轧辊与板材间的摩擦力对滚弯成形的影响,以及多道次滚弯成形后,板材表面塑性应变场的变化规律。四辊多道次滚弯试验表明,四辊预弯数值模型和有限元模型的成形半径比试验结果小,误差分别为11.2%和6.3%;板材与轧辊间的摩擦力是导致预弯段成形半径小于连续滚弯段成形半径的重要原因;多道次滚弯加工后,预弯段成形半径相对于连续滚弯段成形半径的误差,由单道次滚弯加工时的7.3%降至1.7%,预弯段的成形精度得到有效提高。     

四辊卷板成形过程理论分析与数值仿真

四辊卷板是进行金属板材弯曲成形加工的先进技术,但在生产实践中,常常因缺乏合适的工艺而导致板材卷制的精度差、效率低,大大制约了相关产业的发展。对四辊卷板过程进行理论分析,推导出板材回弹的计算公式,并建立四辊卷板的滚弯数学模型;利用ABAQUS有限元分析软件对四辊卷板的整个卷板过程进行二维动态模拟仿真,得到卷制圆筒的滚弯半径值;对比分析仿真半径值、实际半径值以及理论半径值之间存在的差异,并分析导致差异的原因,验证利用仿真分析来制定卷制工艺参数的可行性,进而调整工艺参数以得到高精度成品。     

四辊卷板棱角度现象的原因分析及控制方案

探讨了四辊卷板机在卷制板材后成形筒体产生棱角度的原因,以弹塑性双线性硬化模型作为基础理论,推导出板材的应力-应变关系。考虑了板材滚弯过程中的夹点偏移与曲率变化,对板材预弯与卷制过程分别建模,得到板材成形半径与侧辊进给量的计算公式。基于预弯模型计算板材的预弯移动距离,在此基础上进行试验,根据试验结果分析了板材的棱角度现象。结果表明:轴辊轧碾方向、侧辊进给量、预弯段距离和上下轴辊直径是影响筒体棱角度的主要因素;通过精确计算预弯时的侧辊进给量并调节预弯移动距离,可以有效控制因板材预弯不准产生的棱角度现象。     

四辊卷板机弯卷过程中侧辊位移计算

四辊卷板机弯卷过程中,筒形零件的曲率半径主要决定于侧辊位移.实际生产过程中,侧辊位移的确定依据工人工作经验反复试凑,具有一定盲目性.本文以弹塑性力学基本理论为基础推导了四辊卷板机在弯卷过程中板材回弹半径公式.通过力学-几何关系分析提出了一种用于指导生产实践的侧辊位移计算方法.在此基础上,使用VC++语言编程实现整个计算...     

四辊卷板多道次滚弯成形建模与工艺参数分析

根据对多道次滚弯成形过程与机理的分析和对板料弯曲受力状况的研究,推导出了板料在加载和卸载过程中弯矩和曲率的关系,建立了四辊卷板多道次滚弯成形的数学模型。以该模型为基础,分析了滚弯道次数、板厚对成形力和驱动扭矩的影响规律。研究结果表明:多道次成形时,每一道次的成形力和驱动扭矩与相邻两道次间的半径间隔值和该道次的初始曲率半径有关;采用增加前面道次相邻两道次半径间隔值,减小后续道次相邻两道次半径间隔值的方法有利于提高卷板机的工作能力;将板料成形到相同的曲率半径,驱动扭矩随着板厚的增加而增大。     

四辊卷板机轴辊位移的一种计算方法

四辊卷板机现有的卷制工艺数学模型通常未考虑非对称卷圆时卷板曲率中心的偏移对下辊位置的影响。在考虑卷板机弯卷过程中板材回弹的基础上,结合数学-力学的分析,确定卷板曲率中心偏移后下辊的精确位移,建立板材弯矩和受力与侧辊和下辊位移之间的关系,提出了四辊卷板机轴辊位移的一种计算方法;通过弯矩和压力确定剩余直边与下辊位置角φ_b之间的几何关系,避免了剩余直边按经验取值而导致的计算误差,计算出的剩余直边符合实际生产经验。试验结果表明,通过传统理论计算得到的侧辊相对位移误差在2.2%~2.4%之间,改进后的计算方法误差为1.3%,计算出的剩余直边约为板厚的1.5倍,与传统理论中预估剩余直边为板厚的1~2倍相符,该试验结果证明了改进后计算方法的有效性。新方法表明,在弯卷过程中可以由不同的轴辊位移与下辊压力的组合得到同一成形半径。     

四辊卷板预弯过程中工作辊的受力研究

为改进四辊卷板机的预弯工艺,充分了解预弯过程中的力学行为,根据对四辊卷板预弯过程中工作辊的受力分析,建立了四辊卷板预弯过程的数学模型。通过ANSYS/LS-DYNA有限元数值模拟计算,研究板材和辊子的尺寸参数、板材屈服强度、预弯速度、侧辊进给角和两侧辊进给方向线交点到上辊中心的距离对预弯过程中各工作辊受力的影响。研究结果表明:四辊卷板预弯过程中,作用在各辊上的最大力与板厚和板材屈服强度呈正相关,与板宽成正比,作用在侧辊上的最大力随着预弯半径、侧辊进给角和两侧辊进给方向线交点到上辊中心的距离的减小而增大,整体上随着上辊半径和预弯速度的增大而增大。     

Invar 36合金厚板四辊滚弯成形及回弹规律研究

为了分析Invar 36合金厚板的四辊滚弯成形工艺及工艺参数对滚弯回弹的影响规律,进行了不同板料厚度和工艺参数条件下的Invar 36合金厚板四辊滚弯实验,同时基于ABAQUS有限元平台,利用Swift硬化模型、Mises屈服准则,建立了四辊滚弯有限元模型。通过有限元模拟结果与滚弯实验结果的对比发现,随着设定弯曲半径的减小,模拟精度随之提高。总体而言,有限元模拟结果和实验结果吻合度高,利用该有限元模型可精确预测Invar 36合金板料四辊滚弯成形件曲率半径。综合实验和数值模拟结果表明,弯曲半径越大、板料厚度越小、上下辊夹持力越小,则弹塑性变形中弹性应变占比越大,回弹越显著。     

阳极板多道次辊弯成形过程数值模拟

利用有限元软件MAC.MARC,根据按辊弯成形工艺建立的辊花图,对阳极板多道次辊弯成形过程进行了数值模拟。基于动力显示算法,采用刚性辊轮沿板材长度方向运动的方式建立了阳极板多道次辊弯成形有限元模型。分析了成形过程中阳极板的Y向位移、等效应力与等效塑性应变的变化,重点研究了板材成形时等效塑性应变在弯曲角处的变化。结果表明,等效塑性应变的极值主要出现在当前道次所成形的弯曲角位置,且随成形弯曲角度的增大而增大。     

2099-T83铝锂合金型材四轴滚弯的斜弯曲控制研究

2099-T83铝锂合金2形型材是大型客机C919中后机身重要桁架零件,四轴滚弯成形是加工此类零件的主要方法。由于铝锂合金比强度大,同时2形型材结构的非对称,相比于普通铝合金型材,铝锂合金2形型材滚弯成形中极易产生斜弯曲。为此,利用有限元软件ABAQUS对2形型材的四轴滚弯过程进行了模拟,分别研究了滚轮间隙、下滚轮与型材之间竖直方向预留间隙、左右滚轮X方向移动量对2形型材四轴滚弯中斜弯曲的影响,确定了最佳滚弯工艺参数。基于最佳滚弯工艺参数进行了滚弯工艺试验。结果表明,采用滚轮间隙0.2 mm、下滚轮与型材之间竖直方向预留间隙0.3 mm、左右滚轮X正方向移动量1.5 mm时能有效解决2形型材滚弯的斜弯曲问题。     

柔性辊曲率及下压量对连续柔性成形曲面件形状的影响

柔性辊连续成形是一种新型的曲面成形技术。文章对柔性辊连续成形过程进行数值模拟,分析柔性辊曲率对纵向曲率的影响,以及下压量对横向曲率的影响。结果表明,柔性辊曲率增大时,成形件横向曲率增大,同时纵向曲率也随之增大。下压量增大时,成形件纵向曲率增大,同时横向曲率也随之增大。下压量对横向曲率影响较小,柔性辊曲率对纵向曲率的影响很大。对不同成形条件下柔性辊连续成形进行实验,实验结果通过双目立体视觉测量系统进行测量分析,实验结果与模拟结果相近。     

旋轮参数对铝合金分形旋压的影响规律

铝合金分形旋压是一个复杂的多因素耦合影响的塑性成形过程,研究其旋轮参数对成形过程的影响可为相关成形参数的确定和优化设计提供理论依据。基于建立的可靠的铝合金分形旋压三维有限元模型,文章研究揭示了旋轮分形角、旋轮圆角半径、旋轮轴向进给比等旋轮参数对成形过程中的切向拉应力、周向压应力以及成形凸缘的不均匀变形程度和最终壁厚偏差的影响规律。结果表明,增大旋轮分形角,可以消除旋轮前方的金属堆积和降低成形过程中坯料开裂失效的可能性,可以使得成形凸缘的不均匀变形程度减小和成形精度降低;旋轮圆角半径的改变,对消除旋轮前方的金属堆积和降低成形过程中坯料开裂失效的可能性影响并不明显,但增大旋轮圆角半径,可以使得成形凸缘的不均匀变形程度增大和成形精度升高;旋轮轴向进给比的改变,对消除旋轮前方的金属堆积和成形凸缘的成形精度的影响并不明显,但增大旋轮轴向进给比,可以降低成形过程中坯料开裂失效的可能性,可以使得成形凸缘的不均匀变形程度减小。     

单曲率板材激光弯曲成形过程的有限元模拟

利用有限元软件MSC.Marc建立了单曲率板激光弯曲成形过程的热力耦合有限元模型。计算并分析了激光弯曲成形过程中板材内部的温度场、应力场和位移场。此外,还研究了扫描线的长度和单曲率板的初始形状对激光弯曲成形的影响。结果表明:随着扫描线长度的增加,板材的弯曲变形量增大;随着单曲率板曲率的增加,板材的弯曲变形量减小。实验结果验证了模型的可靠性。     

旋轮参数对异型薄壁壳体强力旋压成形的影响

异型薄壁壳体强力旋压是一种复杂的塑性成形过程,研究旋轮参数对该过程的影响,可为相关成形参数的确定和优化设计提供理论依据.采用基于ABAQUS/Explicit平台建立的异型薄壁壳体强力旋压三维有限元模型,研究揭示了旋轮圆角半径、旋轮安装角、旋轮进给比对该成形过程中的切向和周向应力及壁厚的影响规律：减小旋轮圆角半径或进给率、增大其安装角,均可减弱甚至消除旋轮前方的金属堆积,从而使工件壁厚分布更均匀.     

滚筒支架成形工艺与模具设计

分析滚筒支架成形工艺与模具设计,采用连续落料方式,大大提高了材料利用率和生产效率,落料、冲孔、折弯三副模具配套使用完成滚筒支架成形。实践证明:模具结构简单,操作方便,安全可靠,对同类零件的模具设计具有一定的参考价值。     

基于厚板的三辊滚弯成形数值模拟及优化

滚弯成形由于结构简单、加工效率高而被广泛用于工业制造领域.首先,介绍了三辊滚弯技术的成形原理,借助几何模型对成形半径和上辊压下量之间的关系进行推导;然后,使用有限元分析软件ABAQUS对三辊滚弯成形的圆形截面工件进行数值模拟,从模拟结果分析了成形过程中的板材应力分布以及成形半径大小.鉴于板材加工过程中无法避免的回弹现象...