温度对AZ31镁合金型材温热弯曲成形精度的影响

采用数值模拟和实验方法研究薄壁、多筋AZ31镁合金型材温热弯曲过程,分析成形温度对弯曲型材成形精度的影响。结果表明:当成形温度由100℃升高至200℃时,镁合金型材弯曲件回弹角的实验值和模拟值都减小,实验值由11.6°减小至10.7°;弯曲半径的实验值和模拟值都减小,实验值由94.66 mm减小至93.74 mm;弯曲件截面畸变程度增大,对截面尺寸的影响程度依次为外侧筋厚度、内侧筋厚度、外侧距、内侧距和中间筋厚度。     

型材三维拉弯成形数值模拟及回弹特性研究

轻量化薄壁三维弯曲结构件广泛应用于大型高端装备制造业当中,然而,受材料性能及复杂目标零件形状的约束,三维弯曲成形件的回弹问题尤为突出。为此,通过对柔性多点三维拉弯成形工艺原理的抽象与合理简化,建立了矩形截面型材的成形过程及回弹变形的有限元仿真模型,基于开发的柔性多点成形装备,利用实验验证了上述模型的有效性。随后,对不同截面形状(矩形、T形、L形)铝型材开展回弹特性研究。回弹预测水平和垂直方向最大绝对误差为0.52和0.36 mm,最大相对误差为14.77%,仿真结果与实验结果基本吻合,且回弹变形的变化趋势一致。在相同材料和调形参数条件下,矩形、T形、L形截面成形件轮廓度误差分别为1.72%,0.84%,0.62%,依次递减,而失去对称几何结构的截面型材截面变形程度依次递增。以上研究成果为实现任意截面形状三维拉弯制件的精确成形奠定了基础。     

大角度型材框力和位移控制模式下拉弯成形对比研究

针对某一运载火箭的大角度型材框,对力和位移控制模式下的拉弯成形进行了模拟及试验研究,并通过模拟对比分析了两种控制方式下型材截面内、外侧的切向应力、切向应变沿轮廓分布情况及回弹情况.模拟结果显示,位移控制模式的优点在于渐增的拉伸力使得型材截面内、外侧切向应力差在弯曲包覆过程中不断减小,同时,对已包覆变形区产生一定的补拉作...     

AZ31镁合金挤压型材温热张力绕弯成形过程中的回弹特征(英文)

采用数值模拟和实验方法研究薄壁、多筋AZ31镁合金挤压型材的温热张力绕弯成形工艺,分析工艺参数对AZ31弯曲型材回弹特征的影响。结果表明:当成形温度由100℃升高至200℃时,AZ31镁合金型材弯曲件回弹角的实验值和模拟值均减小,实验回弹角由11.6°降低至10.7°,回弹率由11.26%降低至10.39%,回弹角与成形温度的关系近似为线性关系。当弯曲角由100°增加至110°时,AZ31镁合金型材弯曲件回弹角的实验值和模拟值都增加,实验回弹角由10.8°增加至11.5°,回弹率由10.48%增加至11.16%。当预拉伸量由0.2%增加至1.1%时,AZ31镁合金型材弯曲件回弹角的实验值和模拟值都减小,实验回弹角由12.5°降低至9.8°,回弹率由12.14%降低至9.51%。     

摩擦对帽型材绕弯截面畸变影响研究

模具与帽型材间的摩擦是决定型材截面畸变的关键因素之一,严重影响其成形精度和成形质量。为了了解摩擦对截面畸变的影响规律,基于软件ABAQUS建立了5052铝合金帽型材绕弯过程的有限元模型,并验证了模型的可靠性。然后,研究了弯曲模、压块、夹块及防皱块与型材间摩擦对截面畸变的影响。结果表明:随着夹块与型材间摩擦的增大,截面畸变减小;随着弯曲模与型材间摩擦的增大,截面畸变减小;随着压块与型材间摩擦的增大,截面畸变也减小;随防皱块与型材间摩擦的增大,截面畸变不显著。     

中空铝合金型材拉弯成形工艺研究

拉弯成形工艺具有成形精度高、回弹量小、生产效率高的优点,对轨道列车端顶弯梁进行拉弯数值模拟与成形实验。利用数学解析法计算得到了型材拉弯过程中夹钳的运动轨迹,并定义了型材拉弯过程中典型的成形缺陷。利用有限元模拟对比分析不同选材和工艺参数下成形后零件的应力分布、回弹、截面畸变和空间扭转。研究结果表明:选用ENAW-6005-T4材料可以避免型材拉弯过程中的断裂;采用预拉0.5%和补拉1.5%的加载组合时,型材的卸载回弹量最小;采用1.5 MPa的填充压强可以有效地抑制型材外壁的内凹;改善摩擦条件可以减小成形后的空间扭曲。采用优化后的工艺参数进行了实验验证,测量结果和数值分析规律相吻合。     

π截面铝合金型材拉弯成形工艺数值模拟研究

针对A7075-T6型材结构件,利用ABAQUS软件建立π型截面型材拉弯成形有限元模型,对该铝合金型材结构件拉弯成形进行数值模拟,并分析预拉量、补拉量、弯曲半径及摩擦系数的变化对回弹的影响。结果表明:预拉量、补拉量、弯曲半径和摩系数都会影响回弹量,在相对应的变化范围内,回弹随着预拉量、补拉量的增大有明显减小的趋势,而回弹量与弯曲半径和摩擦系数均呈正相关。其中对回弹量的变化影响较为明显的为拉伸量;当预拉量为1%,补拉量为2%,摩擦系数为0. 08,弯曲半径为200 mm时,回弹最小。     

基于响应面和神经网络模型的7003-T4铝合金防撞横梁拉弯成形多目标优化

以截面形状为目字形的7003-T4铝合金型材为研究对象,以防撞横梁质量最轻和型材拉弯成形之后的截面畸变量最小为目标,以回弹量和最大减薄率为成形质量约束,以横梁摆锤碰撞时摆锤侵入位移为刚度约束,基于有限元仿真技术和NSGA-Ⅱ多目标优化算法,对型材筋的分布、厚度分布以及拉弯成形时的预拉力大小和摩擦系数进行优化设计。研究表明:在没有补拉阶段的型材拉弯成形过程中,影响型材成形后回弹量和截面畸变量的敏感因素顺序为:预拉力大小、摩擦系数;所建立的防撞横梁质量以及摆锤碰撞刚度的多项式响应面模型和回弹量、截面畸变量以及最大减薄率的神经网络模型均具有较高的精度;通过NSGA-Ⅱ多目标优化算法获得型材结构-工艺参数的Pareto最优解。     

低合金高强度钢HC500LA成形性能研究

以宝钢生产的低合金高强度钢HC500LA为研究对象,对其成形特性进行了研究,通过单向拉伸实验,获得材料的基本力学性能,通过成形极限实验,研究了其在不同应变状态下的成形特性。结果表明,HC500LA材料的伸长率在20%左右,同时其成形极限的FLD0接近20%,具有良好的成形性能。通过U弯和V弯回弹实验,分析了该材料的回弹规律。V弯试验表明,材料的回弹量与弯曲角度、凸模圆角半径有关,且存在正、负回弹,可通过调整弯曲角度或弯曲模具圆角大小来合理控制零件回弹。U弯试验表明,材料的回弹量与施加的压边力有关,可通过调整压边力来减小零件的回弹。最终将该材料进行汽车座椅滑轨的试制,滑轨零件的成形效果较好。     

复杂截面铝合金型材拉弯成形有限元模拟

本文对矩形管截面铝合金型材拉弯成形工艺进行了研究 ,建立了位移控制拉弯工艺的有限元模型 ,采用ABAQUS软件对几种不同截面的铝合金型材拉弯成形过程进行了数值模拟 ,分析了不同补拉量对型材的截面畸变和回弹的影响以及不同截面形状抵抗拉弯成形时截面畸变的能力。其结果和方法对铝合金型材的拉弯成形工艺具有参考价值。     

不等厚截面铝型材拉弯尺寸精度参数化

文章对不等厚截面超硬铝A7075-T6型材的拉弯成形进行研究,建立了不等厚L型材的有限元仿真模型,分析预拉量和补拉量对截面畸变角和曲率回弹的影响,以及影响的原因。研究表明,截面畸变角和曲率回弹对成形精度有很大的影响,是影响贴膜度的主要因素。随着预拉量和补拉量的增大,截面畸变角增大,且在型材长度方向的中心对称面处最大,随着远离中心对称面而减小;随着预拉量和补拉量的增大,曲率回弹量减小。     

薄壁小弯曲弯头弹性介质挤胀成形实验研究

采用弹性填料作为传力介质对薄壁小弯曲弯头进行挤胀成形,研究了薄壁小弯曲弯头弹性介质挤胀成形机理和主要影响因素,分析了弹性介质下的薄壁小弯曲弯头挤胀成形过程和壁厚分布规律.结果表明:弹性介质在冲头轴向推力与球形芯轴反推力的双向挤压下发生弹性变形并形成连续的弹性体以产生胀力,弯曲时将管坯紧贴于凹模,同时推动管坯沿凹模型腔变形流动;此外,球形芯轴的进给量是弹性介质挤胀成形工艺的关键,在进给量不足时使成形件出现截面畸变及出口端塌陷变形等缺陷;以管径Φ32 mm×1 mm的LF2M铝合金弯头成形为例,球形芯轴的进给量控制在75°时,成形件整体壁厚分布相对均匀,外侧最大壁厚减薄率为16％.     

轨道车辆车体端梁拉弯成形工艺研究

构建了某轨道车辆车体铝合金端梁构件拉弯成形数值模拟模型,研究了工艺参数对该构件截面变形和轮廓精度的影响规律。结果表明:端梁构件拉弯成形过程中容易出现腹板塌陷和立边弯曲截面畸变缺陷,截面畸变程度随着拉伸量的增大而增大;对该车体构件合理的拉伸量为8%型材长度;合理的模具零件型面修正量为1.3倍回弹量。     

AZ31镁合金挤压型材温热张力绕弯成形模拟及实验研究

以AZ31镁合金挤压型材为研究对象,通过数值模拟和实验方法研究了AZ31镁合金型材温热张力绕弯成形工艺,分析了温度及预拉伸量对AZ31镁合金型材成形质量及回弹的影响规律。结果表明:AZ31镁合金型材在成形温度低于110℃时无法顺利弯曲成形;随着成形温度升高,AZ31镁合金型材回弹角降低,二者近似呈线性递减关系;当成形温度从140℃升高至220℃时,弯曲成形后AZ31镁合金型材回弹角实验值由5.4°降低至3.8°,降低了1.6°,而模拟结果降低了0.693°。随着预拉伸量的增加,AZ31镁合金型材回弹角降低。当预拉伸量从0%增大至6%时,弯曲成形后AZ31镁合金型材回弹角实验值由10.9°降低至3.1°,降低了7.8°,模拟结果降低了4.459°。     

型材弯曲工艺的现状及发展前景

结构轻量化可以减少能源消耗,使日益严峻的能源危机得以缓解,因此,近年来汽车结构轻量化设计越来越被人们关注。在轻量化结构设计中,挤压型材的使用越来越广泛。不同于普通民用建材,由于汽车结构设计必须考虑到结构、空气动力学和美观等方面的因素,挤压型材一般在弯曲状态下使用。在型材弯曲,特别是薄壁空心型材的弯曲过程中会出现截面变形、回弹等各种缺陷,已成为其大规模应用的障碍。文章叙述了型材弯曲过程中容易出现的各种缺陷以及减小和避免这些缺陷所造成影响的适当方法;介绍了几种传统的弯曲工艺,如常用的绕弯、拉弯、滚弯及其他一些不常用的如压弯、激光弯曲和柔性垫弯曲,并详细分析了各种工艺的优缺点;还介绍了一种新型的挤压弯曲一体化成形工艺。     

拉伸量对拉弯成形回弹的影响机理

针对不锈钢型材拉弯,基于ABAQUS软件研究了拉伸量和不同拉伸量分配方式对回弹的影响机理。首先,通过仿真实验,分析了不同拉伸量下卸载前后圆弧截面上应力的分布情况。然后,在拉伸量相同的条件下,对4种拉伸量分配方式下的回弹差异进行了机理分析。结果表明,随着拉伸量增加,截面上应力分布差值逐渐减小,从而使回弹量减小,且卸载后残余应力减小。在拉伸量相同时,不同分配方式导致截面上产生不同程度的塑性变形,从而使回弹产生差异。当拉伸量为3%时,截面未完全进入塑性拉伸变形,此时4种拉伸量分配方式中前期分配拉伸量较小的线性递增产生的回弹最小。当拉伸量为5%时,截面完全进入塑性拉伸变形,此时前期分配拉伸量较大的均匀拉伸产生的回弹最小。     

铝型材三维拉弯成形回弹预测的理论解析与数值模拟

通过对柔性多点三维拉弯成形工艺原理进行抽象与合理简化,将矩形截面三维拉弯成形过程等效为菱形截面的二维弯曲过程,建立了菱形截面型材回弹理论分析模型;随后建立了矩形截面型材拉弯成形过程及回弹变形的数值模拟模型;基于开发的柔性多点成形装置,分别对比数值模拟和理论解析模型与实验回弹的结果,验证了理论模型的有效性.研究结果表明,...     

温度对薄壁镁合金型材成形性影响的数值模拟

采用三维弹塑性热力耦合有限元法模拟了薄壁多筋AZ31镁合金型材温热张力绕弯成形工艺,分析了温度对型材成形性能的影响。结果表明,随着温度升高,等效应力下降,等效塑性应变增加。所用规格的镁合金型材在110~220℃之间能够有效地进行张力绕弯成形,且弯曲后回弹角随温度升高而下降,从110℃的2.42°下降到220℃的1.56°;型材弯曲外侧尺寸畸变程度增大,内侧畸变程度降低。     

双孔模型材挤压过程的有限元分析

本文采用大变形弹塑性有限元理论 ,对双孔模型材挤压成形过程进行了有限元分析。模拟了双孔模非对称角铝型材挤压变形过程 ,获得了挤压变形时网格畸变、流速、应力和应变分布 ,展示了型材挤压件变形不均匀细节。并与单孔模型材挤压过程进行了比较 ,发现双孔模[1] 挤压时 ,变形体内存在两个互为相反方向的涡流场 ,它们相互抵消 ,从而可以消除型材挤压过程中产生的扭拧、波浪、弯曲等缺陷。为提高挤压件质量 ,优化设计多孔型材挤压模以及制定合理的工艺 ,提供了理论依据     

矩形截面铝型材弯曲成形特性分析

针对矩型截面汽车用铝合金型材弯曲成形的截面畸变问题,基于实验和ABAQUS有限元仿真技术,分析了不同型材截面在弯曲过程中相对高度、宽度对铝型材截面畸变的影响规律,给出了回归表达式。研究表明,弯曲程度是影响型材截面畸变量的主要因素。对于给定的截面宽度,截面高度变化显著影响型材的侧面外凸率,但对上面下凹率和下面上凹率的影响不大;对于给定的截面高度,截面宽度变化对型材的侧面外凸率、上面下凹率及下面上凸率均有显著影响。