材料模型对弯管壁厚变化有限元仿真的影响

为研究材料模型对管材弯曲变形的影响,将管材拉伸试验所得真实应力应变曲线分别拟合成线性硬化和指数硬化材料模型,并用于有限元仿真。经对比分析认为,以真实应力应变曲线为加载曲线,对航空1Cr18Ni9Ti弯管壁厚变化的有限元计算与试验结果吻合程度最好;采用线性强化材料模型的仿真精度,高于指数硬化模型仿真精度。弯管壁厚变化主要集中在弯曲中段,弯、直管段交界处的变形缓和效应,使弯管两端壁厚变化逐渐减小,并且使未发生弯曲变形的直管部分也产生一定量的壁厚变化。     

单元类型对有限元计算弯管截面畸变及壁厚变化的影响

在1Cr18Ni9Ti管回转牵引弯曲试验的基础上,分别采用实体单元和壳单元进行了相应的有限元模拟。分析2种单元类型的模拟结果后发现,采用实体单元和壳单元都能较好地表现管材的弯曲成形形状及过程,但两者的模拟结果存在差异。实体单元能较为准确地反映弯管的应力应变状态,对弯管横截面畸变的模拟结果更接近于实验值,而在预测弯管壁厚变化及起皱程度时,壳单元更合适。     

弯曲预成形和液压成形对汽车装饰尾管壁厚分布的影响

针对某乘用车排气管路中的薄壁装饰尾管的整体制造难题,开展AISI 304不锈钢管材的弯曲预成形及液压成形工艺研究,从而进一步提高该产品的成形质量与成形效率。利用Dynaform软件,首先,研究弯曲预成形工艺对管材壁厚分布的影响规律,再基于此结果,完成在不同加载方式下的管材液压成形分析。结果表明:弯管Δd值较小时,管材第2次弯曲区域的减薄率有降低的趋势,并且随着Δd值的减小,这种趋势更加明显;基于所选定的Δd值,进行了液压成形有限元模拟,相比于线性加载方式,脉动加载使成品件易破裂区域的最大减薄率由17.6%降为12.1%,并且壁厚分布更为均匀;模拟与实验结果基本保持一致,最大偏差值为2.17%,成形出的零件无开裂倾向,且外观尺寸满足要求。     

管材弯曲中外侧壁厚变化的数值模拟

回转牵引式弯曲成形是一种高质量、高效率的管材弯曲成形方式,能够有效地防止起皱、管壁的过分减薄和截面的椭圆化等成形缺陷.以圆形钢管为研究对象,采用有限元软件DEFORM-3D对弯曲成形过程进行数值模拟,找出管壁最大减薄处所在的位置,并获得滚珠与管壁的间隙、滚珠角速度及压力模速度对弯管外侧壁厚变化的影响规律.结果表明,随着滚珠与管壁间隙的增大,管壁受滚珠的影响变小,即壁厚变化较小;随着滚珠角速度的增大,壁厚变化先减小后增大,当滚珠角速度与弯曲模角速度大小相同时,壁厚变化最小;随着压力模速度的增大,壁厚变化渐渐变小,当压力模速度为64.28 mm·s-1时,壁厚变化最小.采用数值模拟后的优化参数在弯管机上进行试制,生产出合格件,模拟结果与实验结果基本吻合.     

管材无模拉伸速度场及壁厚变化研究

本文分析了管材无模拉伸时速度场，并对管材无模拉伸时壁厚变化规律进行了理论研究，提出了管材无模拉伸时壁厚变化与拉伸后管材内径、外径以及断面减缩率之间的关系。通过实验研究证明，管材拉伸后壁厚理论计算值与实际值非常接近，误差小于６％。     

弯模间隙对5A06管弯曲横截面畸变及壁厚变化的影响

通过对5A06管材的弯曲实验和不同弯模间隙下的有限元模拟发现：弯管横截面长、短轴变化率和外侧壁厚减薄均随弯曲模间隙的增大而增大,弯管内侧壁厚增厚随弯曲模间隙的增大而减小。采用弯模实际装配间隙进行建模,可获取与实际弯曲更为接近的仿真效果并提高计算精度。     

镁合金管材大曲率无芯弯曲损伤及壁厚变化研究

基于管材弯曲成形机理及Johnson-Cook损伤理论,利用Deform-3D有限元方法分析了AZ31B镁合金管材大曲率无芯弯曲初始弯曲温度、助推速度及助推形式对损伤及管材壁厚变化影响。结果表明:当助推模和压力模对管材施加的作用一定时,初始弯曲温度过低或过高均不利于镁合金管材弯曲成形,最佳初始弯曲温度为350℃,在最佳初始弯曲温度条件下,当助推模与压力模同步运动时,仅能改善一侧壁厚变化程度,无法同时改善弯管整体壁厚变化,内外侧壁厚不均匀度较大;当助推模与压力模不同步时,通过合理匹配助推模与压力模二者之间的轴向速度来改变镁合金管材在进给阶段轴向拉伸或压缩变形程度,使得内外侧壁厚均匀度达到较理想效果;当外助推模和压力模同步,内助推模和以上二者等速反向运动时,内外侧壁厚均匀度最佳,获得综合性能良好的镁合金管材弯曲成形质量。     

工艺对二次弯曲件起皱和料厚变化的影响研究

建筑固定扣属于二次弯曲类零件。本文采用塑性有限元对不同工艺方案下的起皱和料厚变化进行了模拟分析，获得了抑制起皱的最佳工艺方案及合理工艺参数。     

空拔圆管壁厚变化的上界解分析

利用连续速度场分析了圆管空拔过程,建立了空拔壁厚变化量计算式。经验证,该式计算的空拔壁厚变化量与实际值基本一致,可用于工程计算。     

圆管无芯弯曲壁厚变薄量研究

采用回归分析和曲线拟合方法,提出圆管无芯弯曲壁厚减薄量新的计算公式,经验证该公式比目前实际采用的变薄量计算公式具有更高的计算精度。     

无芯棒拔制不锈钢管壁厚的变化规律

通过对不同规格、不同变形量不锈钢管的无芯棒拔制,在壁厚变化量实测的基础上,进行回归分析,得出了壁厚变化量的计算式。该计算式对精确控制成品管壁厚精度具有实际意义。     

小直径管无芯弯曲变形分析

作为管材弯曲变形机理实验研究的一部分,通过大量实验结果证明了小直径管无芯弯曲成形过程中,沿管线方向的真实切向应变近似呈抛物线形分布,最大应变产生在弯曲角中部附近。给出了计算最小相对弯曲半径的近似公式,并通过小直径管无芯弯曲实验得到了验证。     

空拔铝及铝合金圆管壁厚计算—双周数表的应用

介绍了计算空拔铝合金圆管壁厚的双周数表。该数表运算操作简单，计算精度符合生产要求。本文36例的平均误差δ－3．19％（道次平均误差δ′＝0．97％）。使用双周数表，可以有效地控制空拔后圆管壁厚，它为生产壁厚负偏差和高精度管材创造条件，可以使生产厂创造更多的经济效益和社会效益。双周数表对其他金属圆管也适用。     

方管件无模拉伸壁厚变化及断面形状变化实验研究

试验研究了方管材无模拉伸时壁厚级断面形状变化的影响因素及影响规律。对于方形管材无模拉伸时,壁厚相对与拉伸后方形管材外边长、内边长的相对变化以及（１－Ｒ５）＾１／２成线性关系。     

管材无模镦粗壁厚变化实验研究

对管材无模镦粗变形时壁厚变化进行了实验研究。分析了管材无模镦粗时壁厚变化的影响因素及影响规律。对于薄壁管材无模镦粗时,镦粗后壁厚相对变化与管材外径、内径的相对变化以及（１＋Ｒｓ）１／２相等;对于厚壁管材无模镦粗时,壁厚相对变化与镦粗后管材外径、内径的相对变化以及（１＋Ｒｓ）１／２成正比。     

钢管头尾增厚端壁厚分析及其数学模型

分析了典型规格钢管头、尾增厚端壁厚分布,通过回归分析建立了增厚端壁厚变化规律的线性和非线性数学模型,比较了二者的回归精度,指出非线性模型拟合精度较高,可作为头、尾增厚端长度预报的依据。     

无心弯管胎模设计

介绍了在使用无心弯管模弯曲管子的过程中存在的缺陷和采取的措施。通过采用增加弯管模具的夹紧块和镶块对毛坯的刚性约束来消除管内壁起褶的缺陷，采用固定数值法来解决管弯曲卸载后的弹性回跳的缺陷。介绍了在弯管模具设计中，前、后导向轮参数的选取方法以及根据管子的弯曲半径和弯管直径来分情况讨论其弧槽曲线的确定方法，避免在弯曲过程中弯管发生畸变，为设计弯管模具提供理论依据。