柔性滚弯成形技术研究进展

柔性滚弯成形技术主要用于制造形状多样化、生产批量小的复杂薄壁曲面制件,广泛运用于飞机、船舶、火箭等运载工具。总结了柔性滚弯成形技术在国内外的研究现状,介绍了刚性辊滚压橡胶垫的单轴柔性滚弯成形技术;刚性辊和柔性辊相互作用或者双柔性辊相互作用的双轴柔性滚弯成形技术;可弯曲、可调节的三柔性辊相互作用的曲面连续成形技术。对新型工艺技术的基本原理以及工艺特点进行了分析和总结。     

无预弯卷制圆筒

利用卷板机卷制成形是圆筒制造最常用、最经济的方法。市场上的卷板机种类很多,常用的卷板机有对称式三辊卷板机、不对称三辊卷板机和四辊卷板机等。其中尤其以对称式三辊卷板机最为常用。滚弯时,钢板置于卷板机的上下（侧）辊轴之间,当上辊轴下降时,钢板便受到弯矩的作用而发生弯曲变形,由于上下辊轴的转动,通过辊轴与钢板间的摩擦力带动钢板移动,使钢板受压位置连续不断地发生变化,从而形成平滑的曲面,完成滚弯成形工作。     

柔性滚弯成形的技术方案设计

应用弹性介质的滚弯成形（Rotary Shping with the Elastic Medium-RSEM）是一种可以在单一设备上弯曲变曲率板金或型材零件的先进制造工艺.系统论述了柔性滚弯成形的各种技术方案,包括基本柔性滚弯方案和组合柔性滚弯方案,对于柔性滚弯技术的应用具有重要的指导作用.     

大截面Z型材数控滚弯成形精度的数值模拟研究

为了提高型材滚弯成形外形轮廓的精度,研究了Z型材滚弯成形回弹变形规律,建立了型材成形半径与滚弯机侧滚轮位移的关系,给出了考虑回弹变形的型材滚弯成形工艺参数。基于ABAQUS有限元软件,建立了型材滚弯成形过程的三维模型,分析了主滚轮尺寸、夹紧力和摩擦系数对型材沿长度方向各段曲率变化的影响。结果表明:主滚轮尺寸越大,曲率分布越均匀;并确定出该型材滚弯成形时合理的夹紧力和摩擦系数范围。应用模拟分析确定的最佳工艺参数完成该型材的滚弯成形加工,验证了该参数对滚弯型材外形精度的提高作用。     

三辊非对称滚弯成形的数值仿真及试验验证

基于有限元法对三辊非对称滚弯成形工艺进行了研究,对比分析了三辊非对称滚弯成形和三辊对称滚弯成形过程中,变形区应力场、板材上表面的塑形应变场及卷制力的变化规律。仿真结果表明：侧辊位移进给量相同的工况下,三辊非对称滚弯成形的卷制力大于三辊对称滚弯成形的卷制力;三辊非对称滚弯变形区的纵向应力和径向应力均大于三辊对称滚弯成形的纵向应力和径向应力;三辊非对称滚弯成形板材压弯段的成形质量高于三辊对称滚弯成形的成形质量。最后,经三辊非对称滚弯试验验证,有限元模型的成形误差为6.8%,有较高的精度。     

单轴柔性滚弯成形的有限元分析研究

利用弹性介质(聚氨酯橡胶)对钣金件进行单轴柔性滚弯成形是一种先进的钣金制造工艺。论文介绍了单轴柔性滚弯的工作原理,同时,将大变形弹塑性有限元引入单轴柔性滚弯成形领域,利用高级非线性有限元软件MSC/MARC,建立了单轴柔性滚弯挤压矩形管成形过程的三维有限元模型,成功模拟了板料滚弯成形及回弹的实际过程,对工件滚弯成形过程的主要影响因素进行了分析,获得了滚轴的压入量、橡胶硬度、滚轴直径与回弹后工件的曲率半径之间的关系曲线。     

车门内板弯边机

我厂生产的130汽车车门内板,板厚1mm,在外边全长870mm的长度范围内,需弯成图1的形状。如果用模具弯曲,则工艺复杂,又因弯曲的形状特殊,模心极易损坏。为此,我们自制了车门内板弯边机。介绍如下: 车门内板弯边机传动原理见图2。它由压紧气缸1、成形心子4、滚抽6、初弯压滚7、终弯压滚8、定位气缸9及定位滑板11等组成。工作时:压缩空     

基于有限元分析的二轴柔性滚弯过程影响因素的研究

利用弹性介质对钣金件进行二轴柔性滚弯成形是一种先进的钣金制造工艺,将弹性介质(聚氨酯橡胶)的冲压优势和传统滚弯原理结合,成为钣金成形领域的一个新的发展方向。本文利用有限元软件MARC建立二轴柔性滚弯过程的有限元分析模型,成功的模拟了板料滚弯成形及回弹的加工过程,对工件滚弯成形过程的主要影响因素进行了分析,给出了压入深度、柔性层厚度、刚性滚轴半径、材料性能与回弹后曲率半径的关系。分析结果表明,有限元模拟对滚弯过程的工艺参数选取有着一定的指导意义。     

不锈钢钢板热应力成形试验研究及其工艺参数评价

以不锈钢钢板为研究对象,通过改变激光光束能量、光斑直径、机床扫描速度、扫描次数以及扫描路径对不锈钢钢板进行弯曲试验,研究了厚度一定的不锈钢钢板弯曲成形时的工艺参数对弯曲角度的影响,并对热应力弯曲成形的工艺参数进行评估。     

2024铝合金框板四轴滚弯有限元数值分析

四轴滚弯是常用来成形大尺寸型材的有效方法。针对典型2024铝合金框板零件,利用大型非线性有限元软件ABAQUS对其四轴滚弯过程进行了有限元数值分析,获得了滚弯过程中的工艺参数。结果表明,当左右滚轮上升量为35 mm时,可成形该框板零件;随着左右滚轮上升量的增加,成形曲率半径减小。滚弯过程中,框板应力中性层位于腹板部位且框板经历先加载后卸载的2个阶段。     

整体壁板成形评述

介绍了整体壁板的概念和分类,总结了传统和现代的整体壁板成形工艺方法,如滚弯成形,增量压弯成形,蠕变时效成形,喷丸成形和激光弯曲成形,比较了它们之间的优、缺点及适应范围,简述了各成形工艺目前的应用状态及发展前景.提出针对不同外形形状和筋条高度的整体壁板的成形,可以采用不同的成形方法,必要时还可将几种成形方法进行复合.     

采用小弯曲半径弯头反向推直与正向推弯的管坯设计方法

采用数值模拟技术对小弯曲半径弯头（1D）进行反向推直以获得弯头推弯成形时管坯的近似尺寸,并进行优化;在此基础上,采用正向成形法对优化管坯进行推弯模拟与试验验证,最终得到较为精确的管坯尺寸。以管径为32mm×1mm的LF2M铝合金管材进行小弯曲半径弯头成形为例,首先对弯头产品尺寸进行反向推直模拟,获得推直管坯尺寸后,进行优化与正向推弯模拟验证,最终对优化的精确管坯进行推弯成形试验,结果显示：通过反向推直与正向推弯模拟相结合获得小弯曲半径弯头推弯成形管坯尺寸的方法具有较高的可靠性,并得到了管径为32mm×1mm的LF2M铝合金管材进行高难推弯成形时的管坯尺寸与成形零件。     

不同厚度3/4硬301型不锈钢带材双轴柔性滚弯成形性能研究

利用3/4硬301型不锈钢带材制备直筒开缝衬套,研究不同厚度带材的双轴柔性滚弯成形性能。首先,通过拉伸实验以及文献中的性能参数,建立3/4硬301型不锈钢带材的本构模型,利用有限元分析软件ABAQUS对不同厚度带材在同一挤压量情况下的双轴柔性滚弯成形过程进行了仿真分析;其次,基于挤压量单因素试验对不同厚度带材的双轴柔性滚弯成形实验进行了研究,获得了一系列成形试样;最后,利用MATLAB拟合程序识别出实验及仿真结果的带材成形半径,获得了带材厚度对其双轴柔性滚弯成形性能的影响规律,且揭示了其影响机制。     

型材变曲率滚弯过程有限元模拟

采用大型有限元分析软件ANSYS建立了型材滚弯成形弹塑性有限元模型,成功地完成了型材变曲率滚弯过程的数值模拟,数值模拟结果与生产实际情况符合较好。利用有限元模型,分析了变曲率型材零件滚弯成形后的残余应力分布,研究了滚弯成形后型材剖面角度的变化,可以为实际生产过程中参数的选择和滚弯工装的设计提供有力的帮助。     

异形截面管双轴柔性滚弯技术理论分析与试验研究

双轴柔性滚弯技术适于加工管状零件,对于比强度高的材料具有很好的成形精度,是一种先进的制造技术,目前已成功地应用在开缝衬套和导弹舱壳主体圆筒的制造中。在圆截面管双轴柔性滚弯成形研究的基础上,将该技术扩展运用到板料异形截面管滚弯成形,首次建立了异形截面管柔性滚弯自动控制模型,并在自行研制的异形截面管柔性滚弯数控原型机床上进行了试验验证,为该技术实现数字化控制奠定了理论基础。     

双轴柔性滚弯技术的有限元分析

利用有限元软件 ANSYS建立了双轴柔性滚弯技术的分析模型 ,成功模拟了工件滚弯成形和回弹的实际过程。利用有限元计算结果 ,对影响工件回弹成形的参数进行了分析研究 ,验证了实验中得出的柔性滚弯技术的重要特征。与实验结果对比 ,本文有限元分析具有较高的精度 ,有一定的实际应用价值     

柔性滚弯技术在国外的应用进展

利用弹性介质对钣金件进行柔性滚弯成形,是一种先进的钣金制造工艺,将弹性介质的冲压优势和传统滚弯原理结合,成为钣金成形领域的一个新的发展方向.文章介绍了柔性滚弯技术在国外的应用进展,并以通用机床、专用机床、自动化机床和CNC机床为例,简要说明各类柔性滚弯机的工作原理和运转流程,为我国专业工作者提供参考和帮助.     

管材拉弯工艺及数值模拟分析

拉弯是管材弯曲成形的重要工艺方法,采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对不同工艺参数下的管材拉弯成形过程进行了数值模拟,通过改变相对弯曲半径R/D和相对弯曲厚度t/D,分析了拉弯工艺参数对成形过程的影响。研究结果表明:通过增大相对弯曲半径R/D或增大相对弯曲厚度t/D,降低弯曲件的等效应力,可以有效控制弯曲件壁厚的变化,有助于提高管材拉弯成形的质量。     

管内电缆导体线圈滚弯成形的动态仿真

分析了管内电缆导体超导线圈滚弯成形所需要的条件,建立了适应于各种管内电缆导体超导线圈滚弯成形过程中导体进给速度与绕线模回转速度、角速度之间关系的数学模型。在此基础上提出了基于MATLAB的滚弯成形过程的动态仿真方法。完成了对国际热核聚变实验堆ITER底/顶部矫正场线圈绕制成形过程的分析和动态仿真。     

金属薄板开槽弯曲成形技术与设备

V形弯曲成形前，对金属薄板折弯处进行一定深度的V形开槽，然后在V形开槽处进行弯制成形，此种加工方法称之为V形开槽弯曲成形技术。用V形开槽弯曲成形技术弯制的工件弯曲圆角半径小，色泽变化不明显，弯制成形力小，且减少了窄长工件弯曲棱边直线度误差。并在普通折弯机上用通用模具就能弯制断面形状复杂的工件。V形开槽弯曲成形技术的关键设备是薄板开槽机，有多种结构形式和控制方式供选择。