整体壁板填料滚弯成形工艺研究

整体壁板具有重量轻、结构强度高、刚性好等优点而被广泛应用于航卒航天工业.但是整体壁板的制造工艺复杂、生产周期长.为了解决这一问题,提出了一种新的成形工艺,即采用高精度数控机械加上技术将等厚板加工成网格式壁板,然后在壁板的网格中加入填料,再对其进行滚弯成形,成形之后去除网格中的填料,并研究了塑料和橡胶两种填料滚弯成形实验.实验结果表明,这种填料滚弯技术可以成形出满足工艺要求的整体壁板.     

铝合金整体壁板橡胶填料辅助滚弯成形试验研究

铝合金整体壁板具有重量轻、结构强度高、刚性好等优点而被广泛应用于航空航天工业.提出了一种新的整体壁板成形工艺--填料辅助整体壁板滚弯成形.进行了整体壁板橡胶填料滚弯成形试验,分析了成形之后壁板的弯曲半径与压下量的关系,壁板的表面质量与直线度.试验结果表明,橡胶填料改善了壁板的受力状况,起到了保护筋条的作用,解决了筋条失稳的问题,提高了壁板的滚弯成形性能.成形之后的壁板表面质量良好,直线度满足要求,表明这种工艺进行整体壁板成形是可行的.     

塑料辅助网格式整体壁板滚弯成形实验研究

文章提出一种新的壁板成形方法——填料辅助网格式整体壁板滚弯成形,即采用高精度数控机械加工技术,将等厚板加工成网格式壁板,然后在壁板的网格中加入填料,再对其进行滚弯成形,成形之后去除网格中的填料。研究了塑料填料的滚弯成形工艺,实验结果表明,塑料填料明显改善了壁板的受力状况,有效的保护了筋条,成形之后壁板的筋条没有发生失稳开裂等缺陷,且成形后壁板的直线度与弯曲度满足工艺要求。     

网格壁板滚弯成形结构优化和试验验证

针对新一代运载火箭贮箱网格壁板滚弯成形后直线度为3~4 mm的问题,建立了网格壁板滚弯有限元模型,分析了网格壁板在滚弯过程中的受力特点。网格壁板滚弯成形时上、中、下区域受力不均,成形后各区域延伸量相差6 mm,这是滚弯成形后直线度差的主要原因。设计了高度方向上、下余量区结构优化的网格壁板,通过有限元方法分析了结构优化后的网格壁板,各区域滚弯成形时应力水平接近一致。开展了结构优化后网格壁板的滚弯成形试验验证,结构优化后的网格壁板滚弯成形后直线度在1.5 mm以内。     

薄壁不锈钢管件滚弯成形工艺有限元分析

应用ANSYS有限元分析软件中的LS-DYNA求解器,对薄壁不锈钢管件弯曲成形过程进行了弹塑性数值模拟.通过对管件弯曲角度试验结果与模拟值的对比分析,证明了建立管件有限元模型的正确性.在此基础上分析了管件滚弯过程的应力、应变,揭示了其成形时的塑性变形流动规律及其对管件质量的影响.结果表明,薄壁不锈钢管件弯曲冷成形的主要失效形式是内侧部分的起皱和外侧部分的失稳.     

弯扭复合变形整体壁板喷丸成形工艺研究

为了获得实用的机翼整体壁板喷丸成形工艺数据,建立了喷丸成形板件的弯曲半径、弦向型面波浪度和展向母线直线度与成形工艺参数之间的关系,分析了弹丸速度、喷丸条带间距、试件厚度、施加的预应力等主要工艺参数对具有弯扭复合变形的整体壁板零件喷丸成形的影响规律;针对喷丸成形的球面变形现象,介绍了几种克服这一问题的技术措施,如条带喷丸、预应力喷丸等.研究表明,改变喷丸条带的间距及毛坯板料的厚度对试件弦向型面波浪度及展向母线直线度的影响效果相反;提高弹丸速度将增加喷丸成形的曲率,但在较高转速下提高叶轮转速对增加试件的变形程度影响不大;预应力喷丸成形方式是增加壁板弦向弯曲曲率及改善展向母线直线度的有效措施.     

U型夹箍自动滚弯成形

介绍了洗衣机U型夹箍自动滚弯成形新工艺，采用钢带经校平，成U型截面，弯圆形，切断，压连接端自动连续成形。不但生产效率高，产品质量稳定，而且大大减轻了工人的劳动强度，节省了生产空间。     

双曲率飞机整体壁板压弯成形有限元建模(英文)

为了建立压弯成形工艺的有限元模型,提出一种特殊的模拟过程和一种基于压弯线坐标的上下模边界条件计算方法。实现了双曲率飞机整体壁板七道次压弯成形工艺的模拟并且可以较好地模拟真实的生产过程,本建模方法可用于此复杂成形工艺的研究。分析了应力和应变分布,揭示了成形工艺的变形机理。通过进行定量的比较,得知七道次压弯成形的成形精度和表面质量较好。     

金属板材三辊滚弯成形解析建模与数值模拟

提出一种将解析数学模型和有限元模型结合起来的方法来研究三辊滚弯成形过程。两模型分别定量求解及模拟分析了内辊下压加载位移量与板料弯曲回弹半径之间的非线性关系。并将此应用于一半圆形板材工件(3105 mm×714 mm×545 mm)的成形模拟及实验加工中。结果表明,该解析数学模型和有限元数值模型都能较精确预测内辊位移加载量,有限元模型比基于三点梁弯曲理论的数学模型更接近实际的成形过程,利用数值模拟优化后的参数进行实际成形的工件的平均误差为+0.715/-0.652 mm,完全满足形位精度要求,说明该解析模型及数值模拟方法合理有效。     

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...     

基于离散单元方法的冷轧轧制力计算

考虑了轧制变形区内带钢变形抗力的变化,根据卡尔曼方程,推导了塑性变形区内轧制力的计算公式,为避免直接积分的复杂性,将塑性变形区进行单元划分,分别求解前滑区和后滑区各单元的平均轧制力,将所有单元轧制力之和+入口弹性压缩区的轧制力+出口弹性恢复区的轧制力,得到了总的轧制力。计算结果表明,单道次计算时间t<30ms,在2000组计算结果中,计算值与实测值之间有93.3%的相对误差保持在±10%范围内,预测精度较高,满足冷轧在线控制的要求。     

整体壁板增量压弯过程应力应变模拟

整体壁板结构特点为蒙皮和纵横交错的加强筋为一整体,将机械加工后的平面外形的壁板毛坯成形为具有复杂曲面外形的壁板零件具有很大的难度。本文采用MARC有限元软件分析了整体壁板成形过程中应力应变变化情况。研究表明:整体壁板成形过程中,筋条处的应力状态最为恶劣,筋条与蒙皮过渡区处于三向拉应力状态,同时有剪切塑性应变发生,容易导致该处开裂,对于高筋条来说,还容易导致失稳现象发生;筋条的塑性变形既有凸模下压导致的塑性变形,又有蒙皮回弹导致的塑性变形;塑性变形区主要集中于筋部,蒙皮几乎不发生塑性变形;成形后的壁板将保留较大的残余应力,该应力主要是由蒙皮弹性回复所引起。     

双金属复合带材轧制过程有限元模拟

采用刚塑性有限元法,以实验结果为依据,以大型有限元软件ANSYS为分析工具,对双金属复合带材轧制过程进行计算机数值模拟,分析了双金属复合带材同步或异步轧制过程中,轧辊和轧件的应力,应变分布和轧件的塑性流动变形情况以及轧制力和力矩,以动画的方式模拟轧制过程,给出了一种预测轧制结构,减少实验时间和费用的有效方法。     

不锈钢/碳钢复合板带可逆冷轧过程有限元模拟

应用ANSYS有限元软件分析了热轧复合的不锈钢复合板在冷轧过程中的变形特性和界面上应力、应变分布，分析确定了界面结合强度，及成卷可逆带张力冷轧时的最大道次压下量；用3D-FEM模拟接触表面上的应力，计算出轧制力，并与试验值进行了对比，吻合较好。     

大型机翼整体壁板喷丸延展量数值模拟

分析了大型机翼整体壁板在喷丸成形及强化过程中产生延展变形的机理,并介绍了几种喷丸成形数值模拟的方法;对于弹丸不重叠排布的情况,采用长方形和三角形两种喷丸覆盖率计算模型,对于弹丸随机排布发生重叠的情况下,采用Avrami覆盖率计算模型,通过多弹丸撞击长方体胞元的有限元模拟方法,得到弹丸撞击后靶材的表层诱导应力场的分布规律;进而采用直接应力法建立了预测喷丸成形及强化延展变形的有限元模拟方法,通过试板喷丸成形参数和试板弯曲及延展的变形规律的试验,验证了其有效性,进而将其应用于C919机翼下前整体壁板板坯延展量的模拟,取得了与试验吻合较好的结果。     

高碳钢棒件温楔横轧成形过程的有限元数值模拟

在有限元软件Deform-3D平台上,基于三维刚塑性大变形热/力耦合有限元理论,对一种高碳钢棒件的温楔横轧成形过程进行了数值模拟。给出了轧制过程中温度、应变及应变速率各场量的分布,并用实际温楔横轧实验进行了验证,模拟结果与实验结果吻合较好。     

42CrMo铸坯环件热辗扩有限元模拟与分析

基于ABAQUS软件平台,建立了42CrMo大型环形铸坯热辗扩三维热力耦合有限元模型,模拟了铸坯热辗扩过程中应变场和温度场,研究了初始辗扩温度对辗扩力的影响规律.模拟结果表明在环形铸坯热辗扩过程中：①铸坯等效应变呈阶梯状上升,内外表面应变大于中间层应变;在稳定成形阶段,沿环件径向方向,由于导向辊与芯辊直径差异,导致环件最大平均等效应变可能出现在环件内表面也可能出现在环件外表面;②初始阶段,变形区与成形辊接触处温度降低较快,非变形区温度变化不是很明显;随着辗扩的进行,芯部温度逐渐上升,边缘温度低,温度分布不均匀;③随着铸坯初始辗扩温度升高,平均辗扩力明显下降,但随时间变化趋势保持一致.     

整体壁板时效成形模具回弹补偿的工艺研究

时效成形是解决整体高筋壁板成形、提高零件制造精度和使用寿命的有效工艺方法,但由于具有回弹量大,且模具型面难以确定和修正的特点,限制了其在国内工程化的应用。该文针对小曲率、小变形整体壁板的时效成形,通过时效成形基础试验,研究其回弹规律,并应用几何补偿算法,进行模具型面的回弹补偿计算。实验验证表明,零件外形曲面误差小于1mm,筋条处的误差小于0.5mm,证明该回弹规律及补偿算法具有有效性和准确性。