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。     

四辊连续滚弯侧辊位移计算与数值模拟

在四辊卷板过程中,卷制工件的曲率主要取决于侧辊的位移量。以塑性弯曲理论为基础,对四辊连续滚弯过程中板材各阶段的变形情况进行了理论分析。根据卸载定理推导出双线性硬化模型板材的回弹曲率计算公式,建立了四辊连续滚弯侧辊位移的数学模型。利用ABAQUS有限元软件对四辊连续滚弯过程进行三维动态模拟,对仿真值和理论值进行了比较,分析了不同板厚下侧辊进给量、相对弯曲半径与成形曲率半径之间的关系。结果表明:有限元仿真误差较小,可以用来指导实践;随着侧辊进给量的增加,板厚对成形曲率半径的影响逐渐减小;成形曲率半径随着相对弯曲半径的增加基本呈线性关系变化。     

三滚轮推弯工艺数值模拟及其验证

随着智能制造的快速发展,目前的数控弯管机需提高其柔性加工能力,才能取得突破。针对三滚轮推弯这一柔性弯管工艺,采用数值模拟软件ABAQUS,结合实际弯管机构,通过网格敏感性分析,建立该工艺的数值模拟模型,并从成形过程、起弯处褶皱以及回弹半径3个方面进行实验验证,得出起弯处褶皱的模拟值与实验值相差小于4%、而回弹半径的模拟值与实验值相差小于5.5%的结论。     

厚板滚弯回弹计算新方法

理论分析表明板材弯曲时后继变形中弹性变形所占比例较大,对于Q235而言,其比例达到了10％.新的回弹计算方法考虑了板材后继变形中弹性变形.将文献回弹公式、新的回弹公式与实际使用的经验公式和数值模拟进行对比,对比结果表明：新的回弹公式介于模拟结果与经验公式之间,更接近于经验公式,并且误差在10％以内,成形内半径越大,新旧方法之间的差距越大,新方法的优势越明显.     

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。     

大型U形板材工件渐进滚弯成形数值模拟

利用ABAQUS有限元分析平台,对大型U形板材工件渐进滚弯成形及其回弹过程进行数值模拟。针对半椭圆形工件形状,提出用半径不同的5段圆弧逼近的几何规划。在此基础上,合理设计滚弯道次,调整ABAQUS参数设置。用模拟优化的工艺参数成形加工半椭圆形板材工件,经origin8拟合配准,其各段曲率半径最大误差小于5%。模拟结果表明,用渐进滚弯方法成形加工半椭圆形工件是可行的。     

双直立锁边板的辊弯成形数值模拟与工艺研究

本文利用有限元软件ABAQUS对双直立锁边板的辊弯成形过程进行数值模拟,并对成形结果进行了分析,得到了成形后锁边板的等效应力分布情况,而后又对边部纵向应变、弯角处厚度、沿宽度方向横向应变等进行了深入分析,得到了锁边板成形过程中的规律,并通过将横向应变最大值与理论值对比验证了模型的有效性.最后通过正交试验研究了板厚、道次间距、下辊半径、成形速度对锁边板回弹的影响规律,结果显示板厚对锁边板回弹的敏感性较大且不易受到其他因素的干扰,其他三个因素对回弹的影响相对要小一些,为进一步对锁边板工艺参数的优化提供了依据.     

三辊滚弯成形过程的回弹研究与试验分析

回弹是板材滚弯成形过程中一种不可避免的现象,直接影响着板材的加工精度。为了提高三辊卷板机板材回弹后的成形质量,建立了三辊回弹理论模型,预测了板材回弹后的滚弯成形半径;利用ABAQUS仿真软件分析了滚弯变形区的应力场分布,分析了上辊下压量、轧辊与板材间的摩擦力以及多道次滚弯成形对板材回弹的影响规律;通过多道次滚弯试验进行了验证。试验结果表明:随着上辊下压量和摩擦系数的增大,板材回弹量的下降趋势逐渐趋于平缓;多道次滚弯加工降低了板材回弹时的波动,提高了回弹均匀性,板材的成形质量随之提高;相较于多道次滚弯试验,三辊回弹理论模型的最大误差为8.4%,有限元模型的最大误差为6.7%,都具有较高的精度。     

数值模拟参数和工艺参数对板材成形回弹影响的研究

应用PAMSTAMP模拟软件研究分析了影响回弹计算精度的因素，包括网格尺寸、虚拟冲压速度和自适应网格应用，及工艺参数对回弹量的影响，包括压边力、材料性能和摩擦系数。     

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。     

板料弯曲成形性能的有限元模拟研究

介绍了以Pro/E为模具结构设计平台,利用有限元动力分析软件ANSYS/LS-DYNA的前处理和求解模块对板料的弯曲成形过程进行数值模拟,分析了板料的弯曲性能,研究了弯曲半径对板料弯曲成形质量的影响,利用LS-PREPOST后处理器查看结果,得出应力应变曲线,为板料成形性能的检验提供了依据。     

中厚船舶钢板激光弯曲成形几何效应的数值模拟

建立板材激光弯曲的三维非线性准静态弹塑性热力耦合有限元模型。使用有限元软件 MSC Marc对中厚船舶钢板的激光弯曲成形过程进行数值模拟。计算了船舶钢板激光弯曲成形过程的温度场和变形场, 并进行相应的实验验证。模拟结果与实验结果吻合较好。用建立的模型对中厚船舶钢板的激光弯曲成形过程中钢板的几何效应进行数值模拟, 讨论了一定工艺条件下钢板几何参数与弯曲角度之间的关系, 为在将来实际生产中制定和优化钢板激光弯曲成形的工艺参数提供理论依据。     

Thin-walled aluminum alloy tube NC precision bending based on finite element simulation

Elongation and springback are the bottleneck problems of thin-walled aluminum alloy tube NC precision bending. SO thin-walled alurninum alloy tube NC precision bending based on finite element simulation is put forward. The finite element model of thin-walled aluminum alloy tube NC bending is established based on the DYNAFORM platform. The process of thin-walled aluminum alloy tube NC precision bending is simulated with the model and the elongation and springback of tube bending can be gained. A new method of measuring the elongation of thin-walled tube NC precision bending named ＇pressure die measuring method＇ is put forward and the computing equations of bending angle, bending radius, blanking length and initial bending section based on elongation and springback angle are derived. The bending angle, bending radius, blanking length and initial bending section of tube bending can be gained with these equations based on the elongation and springback angle from the simulation. The study can be used to control the quality of thin-walled aluminum alloy tube NC bending so that precision bending without redundance can be realized.     

锁扣安装架多工步成形工艺数值模拟及参数优化

锁扣安装架为复杂的弯曲件之一,按照冲孔落料、两侧翻边、弯曲的成形工艺易在拐角处产生裂纹,无法满足成形质量要求。而采用冲孔落料、翻边、弯曲、翻边的成形工艺,不会在拐角处产生裂纹。通过有限元软件对两种成形方案进行多工步成形工艺数值模拟分析,比较了两种成形工艺方案所得零件的质量,选定压料力、模具间隙、冲压速度为影响因素,采用正交试验设计,通过有限元软件进行模拟分析,以零件的减薄率作为评价标准,确定了最优的工艺参数组合,并通过试验验证了多工步成形工艺路线的可行性。     

板料多次弯曲成形回弹的数值模拟研究

对金属板料多次弯曲成形回弹的数值模拟方法进行研究,分析并解决了模拟过程中出现的板料与模具的干涉和各次弯曲间模拟结果的数据传递等问题。通过金属板料的二次卷圆试验并与数值模拟结果比较,模拟结果与试验结果基本相符。采用的有限元数值模拟方法可提高预测板料多次弯曲成形后回弹量的准确度。     

弯曲回弹变压边力曲线的数值模拟与正交优化

采用合理的变压边力技术,可以有效地减小回弹对弯曲件形状精度的影响。应用正交试验和数值模拟相结合的方法,对客车转向架H梁侧板构件的变压边力曲线进行了优化设计,并通过试验对所选优化点的可靠性进行了验证。结果表明,优化点的获取方法可行、合理,基于最优关键点控制的变压边力曲线的应用,能有效地减小回弹。     

Springback of thin-walled tube NC precision bending and its numerical simulation

The springback is one of the key factors which affect the forming quality of thin-walled tube NC precision bending. The elastic-plastic finite element method was proposed to study the springback process of thin-walled tube NC precision bending and the combination of dynamic explicit algorithm and the static implicit algorithm was proposed to solve the whole process of thin-walled tube NC precision bending. Then, the 3D elastic-plastic finite element model was established based on the DYNAFORM platform, and the model was verified to be reasonable. At last, the springback rule of thin-walled tube NC precision bending and the effect of geometry and material parameters on the springback rule of thin-walled tube NC precision bending were studied, which is useful to controlling the springback of thin-walled tube NC precision bending, and the numerical simulation method can be used to study other effect of parameters on the forming quality of thin-walled tube NC precision bending.     

船体中厚板冷压成形的回弹模拟

以船体中厚板材冷压成形为研究对象,基于ANSYS/LS-DYNA数值模拟对成形过程和回弹过程进行分析;以成形件变形量和板厚为变量,研究其对板材回弹的影响规律,并进行了船板冷压回弹试验测量。结果表明,对于船体中厚板材,变形量和板厚对成形件的回弹有着显著的影响,模拟预估值能够达到精度要求。