基于Python的ABAQUS数控弯管数值模拟后处理

弯管零件以其优良的性能,在各工业领域中得到了广泛应用。有限元数值技术的发展为研究管材弯曲问题提供了一种有效的途径,结果数据的有效提取和高效处理成为数控弯管数值模拟的关键问题。文章采用Python语言对ABAQUS后处理模块进行了二次开发,根据数控弯管的常见质量指标,实现了截面扁化率、壁厚变化率、回弹角的计算以及管件起皱判断等功能,并开发出友好的图形用户界面,以增强后处理模块的实用性。其后处理二次开发思路同样适用于其他塑性成形过程。     

薄壁管小弯曲半径数控弯曲壁厚减薄实验研究

外侧壁厚减薄是弯管成形中容易出现的加工缺陷之一,对于薄壁管小弯曲半径(R/D≤2)数控弯曲成形尤为严重.本文采用实验法,对该成形过程中弯曲段的壁厚减薄进行了深入研究,得到芯头个数、芯棒伸出量、弯曲角度、压块与管件摩擦条件、压块速度、相对弯曲半径、材料参数对壁厚减薄的影响规律.结果表明,合理增加压块与管件间的摩擦和压块速度,有助于控制壁厚减薄;1CR18Ni9Ti管变形特点不同于LF2M管,后者更易出现拉裂缺陷.     

薄壁管数控弯曲截面畸变的实验研究

截面畸变是薄壁管小弯曲半径数控弯曲成形容易出现的成形缺陷之一。文章采用实验法,研究了芯头个数、芯棒伸出量、弯曲角度、压块润滑状态、相对弯曲半径、材料等因素对截面畸变的影响;并提出了减小截面畸变的有效措施。结果表明,增加芯头个数与芯棒伸长量都能减小弯管的截面畸变,但两者都导致弯管壁厚减薄量增大;随着弯曲角度的增加,截面畸变越严重,相对弯曲半径越小,无芯棒与芯头支撑段弯管的截面畸变愈严重;在压块无润滑情况下,弯管的截面畸变和壁厚减薄量都小,并且在同等弯曲条件下,1Cr18Ni9Ti弯管的截面畸变小于LF2M弯管。     

薄壁管数控弯曲应变的网格法研究

采用网格法,对50mm×1mm×R100mm(管径×壁厚×弯曲半径)的LF2M和1Cr18Ni9Ti薄壁管数控弯曲中弯管三向应变分布规律进行了研究,结果表明:LF2M弯管最外侧切向拉应变大于1Cr18Ni9Ti弯管的最外侧切向拉应变,而最内侧压应变前者小于后者,导致与1Cr18Ni9Ti弯管相比,LF2M弯管的最外侧壁厚减薄应变大,最内侧增厚应变小;薄壁管小弯曲半径数控弯曲成形中,周向应变不可忽略,其值最大可达最大切向应变的1/3;随着弯曲角度的增大,弯管三向应变均增大,但周向应变增幅小于切向应变与厚向应变的增幅;LF2M弯管切向最外侧拉应变大于其最内侧压应变,1Cr18Ni9Ti弯管切向拉、压应变相差不大,导致前者最外侧壁厚减薄应变大于其最内侧增厚应变,而后者的壁厚减薄应变与增厚应变相差不大。