大弯曲半径管材推弯回弹有限元分析

大弯曲半径管材是在推弯机的推弯过程中成形的,因在推弯过程中,模具与管坯间各参数的相互影响导致管坯在推弯成形后,不可避免的产生回弹角,因而影响了管坯在后期应用中的精度和准确率。因此采用动态有限元平台ABAQUS/Explicit软件对大弯曲半径管材的推弯成形建立符合实际推弯参数的有限元模型,并通过有限元数值模拟对推弯过程中影响回弹角的主要因素:相对弯曲半径R/D、相对壁厚D/t、摩擦系数、以及材料的硬化指数和强度系数进行有限元分析,并得出这些参数对回弹角影响的规律曲线。     

矩形截面L形不锈钢弯管冷推弯成形工艺研究

U形管是聚变堆实验中比较重要的一类管件,但其整体成形难度比较大,研究了U形管的一半,即矩形截面L形管件的冷推弯成形.为了防止管坯起皱,在推弯过程中,使用了3种不同的柔性芯棒形式:低熔点合金、轴承滚珠、聚氨酯橡胶.实验结果表明,采用低熔点合金芯棒,在管坯表面润滑、尾部焊接封口的情况下,可获得截面畸变小、尺寸符合、内表面品质良好的矩形截面L形弯管.聚氨酯橡胶作为芯棒的弯管弯头部分出现了内凹现象,轴承滚珠作为芯棒的弯管虽然外表面品质良好,但内表面却出现了很多压痕.     

薄壁管材推弯工艺参数灵敏度分析

利用有限元分析软件ABAQUS,构建管材推弯有限元仿真模型,并利用推弯实验验证有限元模型的正确性。通过以椭圆率、管壁减薄量、弯曲回弹角度为指标的多指标正交实验方法,研究了相对弯曲半径(管材弯曲半径与内轮模直径的比值)、硬化系数、推弯长度、摩擦系数、推弯速度、芯棒深入长等主要影响因素对管材推弯成形质量的影响,并构建多指标正交实验矩阵分析模型,综合评价得出主要影响因素按灵敏度绝对值的排序及其最佳组合,为提高管材成形质量提供理论依据。     

小弯曲半径弯管的对挤成形

锅炉的弯管大都在弯管机上采用冷弯或热弯成形。管件的弯曲半径越小，其变形程度越大。在管件弯曲变形的同时，还会伴随着截面畸变。由于弯头的极限变形程度和截面畸变的限制，弯头最小弯曲半径必须大于某一极限数值，一般相对弯曲半径大于25。即使采用热弯，并辅以各种防止截面畸变措施，其最小相对弯曲半径一般也不能小于1．5。要想获得更小的弯曲半径的弯头，采用单纯弯曲是不可能实现的。近年来，随着锅炉制造工艺的发展，研究开发了一种小弯曲半径弯头成形新工艺——小弯曲半径弯头对挤成形。一、对挤成形工艺小弯曲半径弯头对挤工艺为…     

管材激光成形的数值模拟研究

建立了管材激光弯曲成形的有限元模型,对成形过程进行了数值模拟分析。模拟结果表明对应于加热和冷却阶段,管材的激光弯曲成形分别经历反向弯曲和正向弯曲两个变形阶段。管材加热区与未加热区域之间形成的较大的塑性应变差使得管材整体上产生了朝向激光束的正向弯曲。成形的机理主要表现为增厚机理。未加热区域的管材壁厚基本不变化,不会出现机械弯曲中管材的破裂问题。     

推制弯头在成形过程中金属流动的规律

推制弯头即为采用心棒挤弯法制造的弯头,其主机示意图见图1。推制机理:将一组确定长度的管坯7依次穿在心轴8上,起动调速电机1,通过齿轮传动带动丝杠5,使推板4沿丝杠5向前运动。推板4将套在心轴8上的管坯7推向心轴前端的牛角形心棒。与此同时,中频感应器的感应圈6对管坯7进行加热,管坯在边被加热边向前移动的过程中,从牛角     

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。     

间隙对薄壁矩形管绕弯成形截面畸变影响的研究

基于ABAQUS/Explicit,建立了铝合金薄壁矩形管绕弯成形过程三维有限元模型,并对其可靠性进行了验证.模拟分析了芯棒与管坯间隙、压块与管坯间隙、防皱块与管坯间隙及弯曲模与管坯间隙对管坯截面畸变的影响规律.研究结果表明:减小芯棒与管坯间的间隙及弯曲模与管坯间的间隙都可减小管坯截面畸变的程度;而压块与管坯间隙及防皱块与管坯间隙的改变对管坯截面畸变率影响不大.     

板料辊弯成形数值模拟中纵向弯曲的影响因素

分析辊弯成形与普通弯曲成形的区别,研究诸因素对第一道次纵向弯曲的影响及机架间距对纵向弯曲的影响;利用Marc软件对其成形过程进行数值模拟,获得关于辊弯成形过程的各种信息,据此对轧辊设计及工艺方案的优化提供指导。     

管材激光成形的工艺参数优化

建立了管材激光弯曲成形工艺优化模型,采用优化软件iSIGHT与有限元模拟软件MSC.Marc相结合,对管材激光弯曲成形工艺参数进行优化,得到成形一定角度并高效成形的最佳工艺参数组合。     

Effect of die corner radius on the formability and dimensional accuracy of tube shear bending

Tube shear bending is a beneficial technique to realize considerable small bending radii. The authors have investigated the tube shear bending process of circular tubes experimentally. Moreover, an elastoplastic 3D finite element simulation has been conducted, aimed at clarifying the forming mechanism. Both the experiment and simulation results indicate that, in order to perform successful forming, the value of the applied pushing force on the tube must be appropriate. In this paper, the mechanism of defect generation was clarified. Two failure criteria were introduced and employed to recognize the occurrence of defects in the simulation. The effects of the die corner radius, as the main parameter, on the defect generation of circular A1050 aluminum tubes were investigated both by experiments and numerical simulation. From the results, the formability of tube on dies with different corner radii applying various pushing pressures was clarified. Moreover, the influence of the die radius on the dimensional accuracy of the deformed tube regarding cross-section ovality and thickness changes of the deformed tube was evaluated. The results of this study indicate that, whilst a small bending radius results in high cross-section ovality, increasing the die corner radius raises the wrinkling tendency of the tube. However, the die radius has a small effect on the suitable values of pushing pressure required for a successful shear bending deformation. Moreover, the effect of the die corner radius on the thickness strain of the deformed tube is insignificant.     

[材料绿色成形技术]异形排气管多向局部加载液力成形工艺

针对某乘用车异形排气管整体制造的难题,开展4系列不锈钢管材包括多向局部加载液力成形新方法的全流程液力成形工艺研究。基于Dynaform有限元模拟软件,建立绕弯成形及液力成形的有限元模型,监测管材壁厚分布的演化规律,进而优化成形工艺参数,开展实验验证。研究结果表明：初始管材直径对液力成形管材壁厚分布影响显著,初始管材直径为54 mm时能很好地满足工艺要求;在纵向加载液力成形阶段,可通过在上模具设计凸筋来实现对管材的局部加载成形,而在横向加载液力成形阶段,内压为48 MPa时可避免管材破裂、折叠等缺陷的产生;此外,局部加载液力成形可导致管材的应力应变状态发生明显改变,变形区管材的壁厚呈现增大趋势,最大减薄率由27.43%降至24.65%,最终零件的最大减薄率为28.05%。实验结果与模拟结果基本吻合,最大偏差值仅为2.89%。     

基于三维成形极限应力图的AA6061挤压管材成形性能分析

为解决AA6061挤压管材成形性能极差的问题,建立了“固溶水淬+颗粒介质胀形+人工时效”的铝合金管件成形工艺流程。研究了固溶水淬和人工时效工艺参数对材料性能影响规律,并建立了考虑厚向应力的三维成形极限应力图;建立了管件颗粒介质胀形有限元仿真模型,分析管件变形特征质点的运动轨迹和应力应变状态,并应用理论成形极限图对管件破裂失稳点和胀形极限进行分析和预判。四方截面管件胀形工艺试验结果表明,颗粒介质胀形工艺与合适的热处理工艺相结合能够有效地解决AA6061挤压管材的成形问题;考虑厚向应力的三维成形极限应力图可作为铝合金管件胀形工艺方案制定的破裂失稳判据。     

挤压-弯曲一体化成型铝合金弯曲型材的质量与性能

通过改造传统挤压机,增加弯曲装置,对铝合金型材进行挤压-弯曲一体化成型,研究了辊轮半径和辊轮移动速度对成型质量的影响,基于有限元模拟获得了辊轮半径和辊轮移动速度等最佳工艺参数。结果表明:当型材挤出速度与辊轮移动速度相同时,铝合金型材的成型性较好;挤压-弯曲一体化成型工艺避免了传统拉弯工艺存在的回弹、表面划伤和截面变形等缺陷,提高了弯曲型材力学性能的均匀性。     

矩形管冷弯成形的辊花设计及成形规律

依据矩形管冷弯成形的多道次孔型轧制特点,考虑轧前圆管坯与轧后矩形管存在的拓扑等价关系,建立了两者之间的形心映射数学模型,实现了矩形管冷弯成形过程的辊花设计,并进行了轧制实验。轧后产品满足GB/T 6728-2002的要求。基于弹塑性有限元法建立了矩形管冷弯成形的仿真模型,研究了冷弯成形的金属流动、纵向延伸和残余应力分布,确定了变形过程开裂危险区位置。     

基于LS-DYNA的板料成形数值仿真及其在轴承冲压保持架中的应用

在论述板材冲压数值模拟数学方法的基础上,运用Dynaform模拟仿真分析轧机轴承冲压保持架的弯曲、拉深、整形等冲压工艺过程,并图示给出了板料实际变形过程中发生的如起皱、拉裂、板厚变化等现象,优化了毛坯尺寸、压边力、润滑方案、模具结构等工艺设计,提出了改进模具和工艺参数的措施.     

基于Dynafarm多角弯曲成型模拟及模具设计

板料成型数值模拟技术在工艺方案预测、毛坯尺寸估算和优化模具设计等方面具有重要的作用。板料成型模拟软件 Dynaform 具有强大的板料成型分析功能及前、后处理功能,主要用于板料成型工艺中模具的设计与开发。本文以汽车多角弯曲件为研究对象,根据板料成型特点,采用 Dynaform 软件,对零件冲压过程进行了成型模拟和回弹分析,确定了最佳工艺参数,优化了模具结构,完成了模具设计,改变了传统的依靠经验或反复试验和试模的模式,缩短了开发周期,提高了设计可靠性,降低了模具成本。     

金属波纹管单点增量成形过程研究

将单点增量成形技术引入金属波纹管成形,提出了一种金属波纹管单点增量成形工艺。基于ABAQUS/Explicit建立增量成形波纹管仿真模型,分析成形过程中成形力的演变,以及成形应力、材料局部变形位移和塑性应变分布的特点;建立了波纹管单点增量成形实验平台,采集成形过程数据并分析实验数据。结果表明：X向分力在增量成形管壁中的数值最大,其次是Y向分力和Z向分力;斜面拉伸区和圆弧过渡区的塑性应变大,该区域管壁容易发生过度减薄和断裂。     

TA2M钛合金板材U形件弯曲回弹研究

应用PAM—STAMP冲压模拟软件,对TA2M钛合金板材U形弯曲成形及回弹过程进行了数值模拟预测,并对模拟结果进行了工艺试验验证,得到了板料厚度、轧制方向以及相对弯曲半径等参数对回弹影响的数值结果,并对结果进行了分析。