基于显著性的薄壁铝合金管小弯曲半径数控弯曲工艺参数优化(英文)

薄壁铝合金管小弯曲半径数控弯曲是个多因素耦合、多模具约束下的复杂过程。提出以有限元模拟为基础,基于显著性的工艺参数优化方法,即采用析因因子设计分析工艺参数对成形质量,即最大壁厚减薄率和最大截面畸变变化率影响的显著性,获得影响显著的参数,即管与防皱模间间隙的最优值,并确定其他影响不显著的参数值,包括管与模具间的间隙和摩擦、芯棒伸出量和助推速度。结果应用于规格为d50mm×1mm×75mm和d70mm×1.5mm×105mm(管外径D0×管壁厚t0×弯曲半径R)的铝合金管弯曲,获得了合格的管件。     

铝合金小弯曲半径薄壁管数控绕弯模具设计

铝合金小弯曲半径薄壁管数控绕弯成形是多模具约束、多因素影响的复杂成形过程,成形过程中极易出现起皱、破裂等成形缺陷,而模具材料和结构的合理设计对成形质量的影响至关重要.通过分析铝合金小弯曲半径薄壁管的结构特点,结合导管数控绕弯工艺过程,对模具材料选取、模具结构设计及成形仿真等关键技术问题进行了研究,最终确定了铝合金小弯曲...     

铝合金厚壁支座弯曲工艺及模具设计

分析了铝合金厚壁支座的弯曲工艺,计算了弯曲件的展开长度、落料力、冲孔力及弯曲力,阐述了弯曲件的回弹因素及凸凹模之间的间隙,介绍铝合金厚壁支座弯曲模具的结构设计。     

铝合金轮毂弯曲疲劳试验分析

建立了铝合金轮毂的有限元模型,采用数值求解法对轮毂的受力情况进行了模拟,对轮毂进行了弯曲疲劳试验,确定其失效的原因及位置.试验结果表明,铝合金轮毂经台架试验,其出现弯曲疲劳破坏的位置与模拟结果基本一致,因此有限元分析方法能在设计初期有效预测轮毂台架试验的结果.     

大径厚比非对称5083铝合金弯管充液弯曲成形

针对大尺寸大径厚比非对称铝合金薄壁弯管弯曲成形过程中的起皱难题,提出了两端仅压板约束、两端固定约束、两端采用封头3种充液弯曲成形方案,通过有限元数值模拟分析了管件的起皱缺陷、壁厚分布以及应力状态,并进行了实验验证.研究表明:采用两端仅压板约束时,压板与管材之间的摩擦力提供的管材轴向拉应力较小,只有当充液内压大于3.6 ...     

工艺因素对319铝合金热分析特征值的影响

运用热分析技术研究了冷却曲线特征值与319铝合金中化学成分之间的关系,并进行回归分析。结果表明,在不考虑工艺因素的情况下,试样的硅含量与α-Al枝晶生长回升温度T_G~(αDEN)之间的相关性最大,相关系数r为-0.65,以硅含量可预测α-Al枝晶生长回升温度。在浇注过程中,冷却速度与α-Al枝晶生长回升温度T_G~(αDEN)密切相关,相关系数为r=-0.72。在相同的冷却条件下,铝合金的浇注温度和浇注量对冷却速度有明显的影响,因此,可以通过调整浇注温度和浇注量,控制铝合金的冷却速度,进而也可预测铝合金中α-Al枝晶生长回升温度T_G~(αDEN)。     

基于Deform的铝合金管热弯曲成形的仿真与试验研究

利用Deform软件对铝合金管在热弯曲成形过程中的一些问题进行了模拟仿真,获得弯管的应力及温度随弯曲时间的变化规律及模具和管坯间的力学作用特点,为工艺的调整和弯曲参数的选择提供一定的参考。并通过实验和仿真对比,找出了两种铝合金的最佳弯曲温度,从对比结果来看,Deform的仿真值与试验结果非常接近,具有很高的精度。     

抽屉支架弯曲工艺分析及模具设计

以抽屉支架为例,详细分析了制件弯曲冲压工艺,并进行了不同弯曲工艺之间的比较,设计和制造了符合小批量生产的模具,具有很好的借鉴作用.     

铝合金小弯曲半径管内压推弯成形过程的数值模拟

介绍了小弯曲半径管内压推弯成形的基本原理,并采用有限元法对成形过程进行了模拟,获得了内压力和摩擦条件等主要工艺参数对成形过程的影响规律,对可能出现的成形缺陷进行了预测,并深入分析了引起缺陷的内在原因,所得结果与试验吻合较好。     

进料槽弯曲工艺分析及模具设计

通过对进料槽的工艺分析，运用Solid Edge V16软件对毛坯尺寸进行计算。确定合理的弯曲工序，并对模具结构进行简单介绍.     

铝合金板材U形弯曲回弹研究

主要研究了铝合金板材U形弯曲回弹角与弯曲间隙、凹模入口圆弧半径之间的关系,分析了不同厚度的板材弯曲回弹角的差异。结果表明,在U形弯曲中铝合金板材的弯曲回弹角随着弯曲间隙的增加而增加,且弯曲间隙对厚板弯曲回弹角的影响较薄板明显;随着凹模入口圆弧半径的增加,对于薄板其弯曲回弹角呈先降后增的变化趋势,而对厚板则几乎无影响。     

铝合金型材聚氨酯柔性垫弯曲研究

型材聚氨酯垫弯曲是一种将超弹性的聚氨酯垫作为弯曲凹模的型材弯曲新技术。通过调节型材压入聚氨酯垫的深度,可得到具有不同曲率半径甚至变曲率半径分布的零件。文章首先设计并制造了聚氨酯垫柔性弯曲装置。利用研制的聚氨酯垫柔性弯曲装置,以槽形截面铝合金型材为对象,通过实验,研究了压入深度和型材曲率半径的关系,以及型材截面形状对曲率半径的影响。结果表明,对于所研究型材,其曲率半径随压入深度的增加而减小。当压入深度较小时,曲率半径迅速减小;随着压入深度的继续增加,曲率半径的缓慢减小。当采用不同弯曲方式时,型材截面抗弯模量的变化以及截面中性层位置的变化,都对弯曲件的曲率半径有重要影响。截面抗弯模量越大弯曲越困难,截面中性层与压辊轴线的距离越大,曲率半径越小。     

预载荷下钛合金薄板的激光弯曲

针对钛合金薄板在室温下弯曲时,因回弹量大而难以成形,提出在预载荷下钛合金薄板激光弯曲的新方法。该方法是先用专用的工装夹具使薄板发生预变形,然后用一定强度的激光束按照设计路径在薄板表面上扫描,通过激光的热效应降低扫描区域材料的屈服强度并增强其塑性变形能力,实现工件的精确成形。以钛合金Ti-5Al-2.5Sn薄板为研究对象,进行了预载荷下激光弯曲的可行性试验。结果表明,当预载荷越大或扫描速度越小时,弯曲角度越大。阐述了预载荷下激光弯曲的机理及主要的影响因素。     

6061铝合金管材热挤压成形模拟分析

铝合金管材热挤压时,采用空心铸锭无润滑穿孔针工艺,管材内表面质量好,但穿孔力大,断针频繁。以外径460mm,壁厚15mm的铝合金管材为研究对象,利用Forge软件对其采用空心铸锭无润滑穿孔针的热挤压成形过程进行模拟。结果表明,挤压前期,铸锭由镦粗进入挤压状态,铸锭内孔与穿孔针经历了接触、分离和再接触的过程,铸锭外圆与挤压筒先是局部接触,而后向两端延伸,至全长接触前,铸锭整体沿长度方向呈鼓形。挤压力和穿孔力峰值同时出现在铸锭头部进入模具工作带时,穿孔力峰值约为挤压力峰值的1/4。     

Effects of process parameters on numerical control bending process for large diameter thin-walled aluminum alloy tubes

Numerical control(NC) bending experiments with different process parameters were carried out for 5052O aluminum alloy tubes with outer diameter of 70 mm, wall thickness of 1.5 mm, and centerline bending radius of 105 mm. And the effects of process parameters on tube wall thinning and cross section distortion were investigated. Meanwhile, acceptable bending of the 5052O aluminum tubes was accomplished based on the above experiments. The results show that the effects of process parameters on bending process for large diameter thin-walled aluminum alloy tubes are similar to those for small diameter thin-walled tubes, but the forming quality of the large diameter thin-walled aluminum alloy tubes is much more sensitive to the process parameters and thus it is more difficult to form.     

大尺寸封闭截面铝型材拉弯工艺研究

本文以数值模拟为手段 ,利用大型商业化有限元软件Pam Stamp ,针对铝型材框架式车身生产中的关键技术———铝型材高精度弯曲成形进行了深入系统的研究 ,模拟了大尺寸封闭截面铝型材AA60 82 (T1状态 )在不同弯曲半径下的拉弯成形过程。研究结果表明 ,铝型材拉弯成形极限主要受脱模、起皱及壁厚减薄的限制 ,而成形精度主要受回弹和截面变形的影响。截面形状、弯曲半径和拉伸量是铝型材拉弯工艺中的 3个重要参数 ,确定正确的拉伸量是拉弯工艺成败的关键。文章通过对计算结果的分析 ,提出了上限拉伸量和下限拉伸量及相应的确定方法 ,并给出了铝型材拉弯工艺中拉伸量的取值原则     

2099-T83铝锂合金型材四轴滚弯的斜弯曲控制研究

2099-T83铝锂合金2形型材是大型客机C919中后机身重要桁架零件,四轴滚弯成形是加工此类零件的主要方法。由于铝锂合金比强度大,同时2形型材结构的非对称,相比于普通铝合金型材,铝锂合金2形型材滚弯成形中极易产生斜弯曲。为此,利用有限元软件ABAQUS对2形型材的四轴滚弯过程进行了模拟,分别研究了滚轮间隙、下滚轮与型材之间竖直方向预留间隙、左右滚轮X方向移动量对2形型材四轴滚弯中斜弯曲的影响,确定了最佳滚弯工艺参数。基于最佳滚弯工艺参数进行了滚弯工艺试验。结果表明,采用滚轮间隙0.2 mm、下滚轮与型材之间竖直方向预留间隙0.3 mm、左右滚轮X正方向移动量1.5 mm时能有效解决2形型材滚弯的斜弯曲问题。     

5m直径大角度型材框拉弯成形工艺

针对某一运载火箭大角度型材框,对力控制模式下的拉弯成形进行了模拟及试验研究,模拟分析了拉弯力对成形件应力、应变分布及回弹量的影响规律。模拟结果显示,随着拉弯力增加,型材截面内外侧切向应力差减小,回弹和扭翘变形也减小,但不利的一面是变形量增大,零件壁厚减薄率增加,截面尺寸变化加大,综合考虑,选取合适的拉弯力为97.4 k N。试验分析了拉弯力、第1次拉弯包角及补拉量对零件成形精度的影响规律。试验结果表明,拉弯力和补拉量越大,零件的角度、平度及弧度间隙越小,尺寸精度越高。通过试验,得出了优化的拉弯工艺参数,即拉弯力为105 k N,第1次拉弯包角为65°,补拉量为60 mm。在此参数下拉弯,零件淬火后变形程度较小,扭翘现象较小,回弹量较小,成形出尺寸合格的零件。     

Forming characteristics of thin-walled tube bending process with small bending radius

Currently requirements of thin-walled tube with small bending radius cause the defects such as wrinkling, overthinning and cross-section distortion more prone to occur in bending process. Based on the analysis of the forming characteristics by analytical and experimental methods, a complete 3D elastic-plastic FEM model of the process was developed using ABAQUS/Explicit code, including bending process, balls retracting and unloading process, and thus the plastic deformation characteristics with small bending radius were investigated. The main results show that： 1） The utmost deformation feature of the NC bending process is its continuous progressive deformation. 2） The occurring conditions of the defects such as wrinkling and tension instability in the process are obtained. The wrinkling is traditional on the double compressive stresses state and the tension instability is on the double tension stresses state. 3） The enhanced non-uniform deformation in thin-walled tube with small bending radius is demonstrated by comparing the stress/strains distributions under the 1.5D and lD bending conditions. 4） For lD small bending process, a new method-＂stepped mandrel retraction＂ is proposed to improve the bending quality in experiment according to the FE simulation. The simulation results are verified by experiment.