数控弯管成形工艺管理系统设计与开发

在数控弯管工艺的理论研究、模拟研究和实验研究的基础上,结合实际生产的经验和需求,设计与开发了数控弯管成形工艺管理系统。该系统实现了数控弯管成形过程工艺数据的有效管理和共享,为实现数控弯管精确成形过程的数字化、工艺自动化作了准备。     

薄壁小半径弯管与中压内胀成形工艺

针对薄壁小半径弯曲管生产过程中易出现的交薄、断裂、起皱等难点,吸收了当前国外先进技术--管材内高压成形的优点,在充分考虑国内高压成形技术不足的基础上,改用中压成形弯管的新工艺,很大程度上提升了薄壁小半径弯曲管生产的外观质量.这一工艺特别适用于厨房、卫浴等领域中水龙头的前期工序生产,具有较大的实用意义.     

金属体积成形预成形设计的现状及发展

金属体积成形预成形设计 ,是材料多工序成形工艺与模具设计的中心工作。如何设计预锻件形状和预锻模形状是生产合格终锻件的关键 ,也是模具设计的难点之一。预成形优化设计是采用了优化技术的预成形设计 ,是发展的预成形设计 ,在国内外得到了广泛研究。本文首先介绍了预成形设计所依据的知识和采用的主要手段 :基于以往丰富经验的经验性指导原则、物理模拟技术和基于数值模拟的计算机辅助设计。然后对处于当今预成形设计的主流方法—基于数值模拟的预成形设计的两个发展阶段 ,即预成形设计和预成形优化设计进行了介绍。其次对常用的正向模拟和反向模拟预成形设计方法和常用的基于灵敏度分析的正向模拟优化法、直接微分法、拟合优化法、微观遗传算法等预成形优化设计方法的基本原理、特点及应用进行了介绍和总结。最后指出了预成形设计的发展趋势。     

锻造过程最优化预成形设计系统的开发研究

采用塑性有限元、灵敏度分析和工程优化相结合的方法，提出了一种对多工序锻造过程预成形模具进行优化设计的方法。该方法通过 经设计预成形模具形状，可实现菜终锻，得到无飞边、完全充满型腔和无折叠的终锻件。在此基础上，开发了界面友好、自动化易于使用的锻造优化设计软件ＤＯＴＦＯＲＧＥ。     

体积成形过程预成形优化设计系统的开发研究

采用塑性有限元、灵敏度分析和工程优化算法相结合的方法 ,针对精密成形问题 ,提出了一种对多工序锻造过程预成形模具进行优化设计的方法 ,并在此基础上开发了界面友好、自动化程度高、易于使用的锻造优化设计工具软件DOTFORGE。该软件通过优化设计预成形模具形状 ,可实现对锻造过程中多种目标的优化控制。给出预成形优化设计的目标函数和设计变量以及灵敏度分析方法 ,详细介绍了软件的结构功能、关键技术以及应用实例。     

薄壁弯管成形工艺分析及弯管模设计

以薄壁弯管为研究对象,根据钣金成形软件分析了弯管成形过程中存在的问题,从弯管成形和模具设计方面优化了零件的成形工艺,提出了控制防皱块的前端与滚轮切点距离和减小防皱块与滚轮之间的间隙的工艺方案以改善弯管褶皱。根据实际生产经验补偿了弯管的回弹,并列出了不同材料、管径和壁厚的回弹值。从弯管模结构、模具工作原理、模具主要零件设计等方面阐述了弯管模的设计,并进行了相应的计算,将设计的弯管模应用于生产,得到了合格的成形零件。     

基于数据库的薄壁管数控弯曲知识库的构建

针对薄壁管数控弯曲生产过程中容易出现各种质量缺陷,需要进行反复调模的问题,文章总结该领域的专家知识,并根据薄壁弯管质量标准、有限元模拟结果和实验结果等大量信息数据,采用基于数据库的技术,研究开发了薄壁管数控弯曲知识库系统。结果表明,该系统可以全程指导数控弯管实际生产过程,迅速有效地供给操作人员专家的建议。     

锻造过程最优化预成形设计系统的开发研究

采用塑性有限元、灵敏度分析和工程优化相结合的方法，提出了一种对多工序锻造过程预成形模具进行优化设计的方法。该方法通过优化设计预成形模具形状，可实现精形终锻，得到无飞边、完全充满型腔和无折叠的终锻件。在此基础上，开发了界面友好、自动化程度高、易于使用的锻造优化设计软件 Ｄ Ｏ Ｔ Ｆ Ｏ Ｒ Ｇ Ｅ。     

薄壁钢管内胀推弯成形数值模拟及实验研究

针对薄壁管材弯曲成形过程中内壁起皱、外壁拉裂等成形缺陷,采用内胀推弯工艺成形规格为Φ30mm×0.3mm的1Cr18Ni9Ti薄壁管材。有限元模拟了不同内胀压力下,薄壁管成形性能和壁厚分布,并进行了实验研究。结果表明,该工艺可以很好的解决内壁起皱、外壁拉裂等成形缺陷,对生产实践具有一定的指导意义。     

预成形设计的新方法—反向模拟技术

一、引言在实际锻造生产中,大多数锻件的几何形状是相当复杂的。这些锻件,当用形状规则的毛坯(如圆柱体)直接成形(一次成形)时,锻出的锻件会出现严重的质量问题,如充不满、折叠、裂纹等缺陷。为保证获得高质量的锻件,在进行终锻前,必须进行一次或多次预锻。即预成形(performing)。预成形的目的是为了合理地分配金属,使金属在终锻时完全充满模腔,且又不出现缺陷。此外,还可以避免一次成形时变形力太大的问题,从而提高模     

基于关系数据库的数控弯管成形有限元仿真管理系统研究与开发

采用计算机建模仿真与理论及实验研究有机结合的方法,对复杂的数控弯管成形过程进行研究是一种可行和可靠的手段。数控弯管仿真及实验过程涉及大量数据、模型和结果,为对这些信息进行存储和管理,以及将研究中积累的宝贵知识进行共享和重用,从而提高数控弯管成形过程有限元仿真和实际生产的效率和精度,文章基于关系数据库技术,研究开发了数控弯管成形有限元仿真管理系统。结果表明,该系统不仅能指导研究工作者进行高效精确的数控弯管数值模拟研究,而且能全程指导实验研究及实际生产,并且能迅速有效地将专家建议提供给操作人员。     

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.     

Effect of frictions on cross section quality of thin-walled tube NC bending

1 Introduction Thin-walled tube bending parts have been increasingly used in many industry fields such as aviation, aerospace and automobile for their easy satisfaction in light weight, high strength and low consuming. The numerical controlled(NC) rotar…     

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。     

薄壁管小弯曲半径数控绕弯成形芯模效用的实验研究

薄壁管数控弯曲中带芯头的柔性芯模是提高薄壁管件成形极限和成形精度的关键因素。文章建立了绕弯过程芯模(包括芯棒和芯头)的理论解析模型,包括了芯模直径d、芯棒伸出量e、芯头个数n、芯头厚度k、芯棒/芯头孔心间距p及芯棒圆角半径r等参数的选取公式的推导,获得了不同弯曲规格下的芯模参数取值范围,验证了解析模型的合理性;实验研究了芯模参数对管材失稳起皱、壁厚减薄和截面畸变的影响规律。通过分段抽芯的工艺方法,完成了38mm×1mm×38mm(1D)高难度不锈钢管件的弯曲。     

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.     

铝合金大口径薄壁管数控弯曲实验研究

铝合金大口径薄壁管小弯曲半径数控弯曲成形过程中更容易发生起皱、截面畸变和壁厚减薄等缺陷。文章根据成形缺陷产生的原因对弯管模具结构和设备装置进行了改进,包括模具内锁设计、紧凑型柔性芯棒、模具并紧杆和长内衬顶推。在此基础上,采用实验研究方法,对Φ70mm×1.5mm×105mm(外径×壁厚×弯曲半径)的大口径薄壁铝合金管数控弯曲成形质量及应变规律进行了分析,并研究了顶推装置在大口径薄壁铝合金管数控弯曲成形中的效用。     

基于CATIA的数控弯管数模转换系统研究与开发

建立数字化弯管系统实现从导管数字化到数控弯管机全过程数字量传递,已成为当前发展数字化精确高效数控弯管技术亟待解决的问题。文章采用VB语言,以CATIA二次开发技术为基础,对数控弯管数模转换系统进行研究与开发,实现了从弯管CATIA模型得到关键点坐标值,建模数据与弯管机加工数据的转换,以及弯管的CATIA参数化建模,为推动先进数字化数控弯管系统的实现奠定了基础。