三辊滚弯成形过程的回弹研究与试验分析

回弹是板材滚弯成形过程中一种不可避免的现象,直接影响着板材的加工精度。为了提高三辊卷板机板材回弹后的成形质量,建立了三辊回弹理论模型,预测了板材回弹后的滚弯成形半径;利用ABAQUS仿真软件分析了滚弯变形区的应力场分布,分析了上辊下压量、轧辊与板材间的摩擦力以及多道次滚弯成形对板材回弹的影响规律;通过多道次滚弯试验进行了验证。试验结果表明:随着上辊下压量和摩擦系数的增大,板材回弹量的下降趋势逐渐趋于平缓;多道次滚弯加工降低了板材回弹时的波动,提高了回弹均匀性,板材的成形质量随之提高;相较于多道次滚弯试验,三辊回弹理论模型的最大误差为8.4%,有限元模型的最大误差为6.7%,都具有较高的精度。     

Abaqus二次开发在管件中频热弯模拟中的应用

为提高管件中频热弯数值模拟的效率,基于Python和Abaqus GUI Toolkit语言进行Abaqus的二次开发,通过Python语言编写脚本插件和Abaqus GUI Toolkit语言制作图形用户界面,开发了前处理和后处理两个模块,由于热弯分析过程采用顺序耦合的分析方法,需要将热分析得到的温度场导入应力分析中,因此前处理开发了热分析步和应力分析步两个子模块,实现了热弯模拟的快速建模分析和自动后处理功能,大大加快了模拟分析的进度,提高了工作效率,并为后续的中频热弯研究工作提供参考。     

四辊预弯与连续滚弯成形的机理与试验分析

为提高预弯段的成形精度,建立了侧辊位移量与预弯段成形半径的四辊预弯数值模型。采用有限元软件分析了滚弯变形区应力应变场的演变规律、轧辊与板材间的摩擦力对滚弯成形的影响,以及多道次滚弯成形后,板材表面塑性应变场的变化规律。四辊多道次滚弯试验表明,四辊预弯数值模型和有限元模型的成形半径比试验结果小,误差分别为11.2%和6.3%;板材与轧辊间的摩擦力是导致预弯段成形半径小于连续滚弯段成形半径的重要原因;多道次滚弯加工后,预弯段成形半径相对于连续滚弯段成形半径的误差,由单道次滚弯加工时的7.3%降至1.7%,预弯段的成形精度得到有效提高。     

基于Python的ABAQUS二次开发及在板料快速冲压成形模拟中的应用

采用Python脚本语言对ABAQUS的前处理模块进行二次开发,讨论了Python脚本在ABAQUS二次开发中的作用和调用过程,提出了程序开发的思路及一般步骤。通过开发针对板料快速冲压成形模拟的Python脚本程序,使用户能够根据压力机实际参数创建真实加载速度幅值曲线。结果表明,所开发的程序界面友好,可操作性强。通过典型冲压成形实例,比较分析结点滑动速度和结点运动速度曲线,证明了有限元软件模拟的真实加载速度可以反映板料和模具之间的滑动速度,为后续的实际试验提供分析依据。     

不同硬度301型不锈钢带材双轴柔性滚弯成形过程仿真及实验

基于不同硬度301型不锈钢带材的拉伸试验以及文献中相关参数建立其本构模型,利用有限元分析软件ABAQUS对双轴柔性滚弯成形过程进行有限元模拟,获得了不同硬度带材成形情况以及滚弯过程中的成形力;根据仿真中的工艺参数开展了不同硬度和挤压量的双轴柔性滚弯成形试验,获得一系列成形试样。利用MATLAB拟合程序识别出仿真及试验中的带材成形曲率半径,结果说明随着带材硬度的增加,成形曲率半径增大,但成形力基本不变,因此适当选取硬度较低的带材有利于直筒开缝衬套的制备。     

带钢热连轧粗轧过程FEM分析前处理模块开发

采用ABAQUS提供的用户图形AFX GUI Toolkit工具包和Python脚本接口,通过二次开发得到了带钢热连轧粗轧专用前处理模块。采用该模块,用户只需输入所需的信息,便可高效地建立带钢粗轧的有限元仿真模型,并为后处理提供简洁而详实的数据源。通过在某钢厂1500带钢热连轧粗轧道次的应用,证明所开发的前处理模块能够有效提高轧制过程有限元分析模型的建模效率,方便技术人员的使用和操作,有利于有限元方法在生产现场的应用。     

基于Python的航空薄壁件快速铣削仿真技术研究

根据航空结构件铣削仿真过程的实际建模要求,采用Python脚本语言开发出自定制应用程序的软件包AeroCAE。通过构建GUI界面并定义关键字,编写模型参数的ABAQUS内核脚本程序,实现工件铣削仿真的前处理过程;另一方面,利用ABAQUS子菜单栏Plug-ins的功能,开发输出仿真结果的插件程序,实现工件铣削仿真的后处理过程。该方法不但能够提高工件铣削过程的仿真计算效率,而且为ABAQUS应用经验少的企业技术人员提供了便利的分析与设计平台。所开发的铣削仿真平台AeroCAE运行顺畅,GUI界面友好,可操作性强,可为减少航空结构件加工失效和提高构件合格率提供参考。     

ABAQUS前、后处理模块二次开发的应用

文章以实例说明了Python脚本语言和ABAQUS GUI Toolkit在ABAQUS的前、后处理模块二次开发中的应用,并阐述了不同模块之间的调用流程.通过二次开发程序控制ABAQUS的建模和装配的过程,有效地解决了模型装配时的繁琐、易错等问题,提高了前处理的效率;因ABAQUS对板料拉深进行数值模拟的后处理功能不够全面,为扩展后处理的功能,更好地查看和分析模拟的结果,文章对ABAQUS后处理进行二次开发来达到这一目的.     

变曲率型材数控滚弯加工的实现

分析了Z形框滚弯成形的工艺过程。用MATLAB编写了数据转化程序，完成了变曲率零件从型值点的曲率半径到机床控制坐标的转换。基于数据转化程序的计算结果，编制了Z形型材变曲率零件数控加工程序，实现了变曲率零件的数控滚弯加工。并分析了实际零件的加工误差。     

基于ABAQUS二次开发的Z型材滚弯回弹预测研究

为根据具体情况建立合适的非对称截面Z型材滚弯回弹本构模型，解决铝合金型材成形过程中波动性较强的问题以及滚弯成形件卸载后不可避免的回弹变形导致的滚弯成形件实际外形尺寸偏离几何设计要求的问题，通过综合考虑型材材料属性、截面几何特征和模型构建等因素，基于材料的各向同性弹塑性本构模型，采用VUMAT显式分析法对型材的动态本构模型进行了二次开发。通过将ABAQUS二次开发获得的回弹预测结果与实验数据、理论数据、内核处理数据和VUMAT子程序数据进行对比，预测了滚弯回弹半径。在相同目标成形半径下，回弹预测最大相对误差从3.34%减小到2.83%。     

基于ABAQUS软件二次开发的大型曲面薄壁件加工变形预测

针对无法连续模拟大型曲面薄壁件铣削加工变形的问题,利用Python脚本语言对ABAQUS软件的前处理模块进行了二次开发,通过开发的切削力动态加载Python脚本程序,解决了大尺寸曲面薄壁件加工变形的预测问题。实例模拟计算表明,仿真结果符合实际规律,证明利用有限元二次开发技术可以较好地预测大型曲面薄壁件的加工变形,为其在其他领域的应用提供了参考。     

变曲率型材数控滚弯加工的实现

分析了Z形框滚弯成形的工艺过程.用MATLAB编写了数据转化程序,完成了变曲率零件从型值点的曲率半径到机床控制坐标的转换.基于数据转化程序的计算结果,编制了Z形型材变曲率零件数控加工程序.实现了变曲率零件的数控滚弯加工.并分析了实际零件的加工误差.     

船用薄板柔性渐进成形工艺数值模拟及实验研究

针对船体外板典型的双曲面板材成形提出了局部压载和渐进滚弯两种柔性渐进成形方式。通过有限元数值模拟技术在正交实验下分别探究局部压载成形过程中板料厚度、凸凹模间距、凸模压下量和凸模圆弧半径对板料成形回弹半径的影响,以及渐进滚弯成形过程中滚轮下压深度对板料弯曲半径的影响。以双曲面船板中帆形板为例,基于ABAQUS/ExplicitStandard求解平台及正交实验参数结果,利用局部压载成形和渐进滚弯成形对双曲面板材进行多道次有限元仿真模拟成形。最后通过双曲面板材多道次局部压载成形实验验证了船用钢板柔性渐进成形工艺的可行性及有限元分析结果的可靠性。     

ABAQUS前处理二次开发在切削过程参数化建模中的应用

基于有限元软件ABAQUS的Plug-ins插件程序,使用Python语言编写内核脚本程序,通过设计合理的参数对话框和定义关键字,开发出一个用户定制功能的切削仿真模块,使ABAQUS前处理过程可自动完成几何建模、定义接触和网格划分等操作,并以实例验证了所开发模块功能的有效性。研究成果对实现金属切削过程的参数化建模、有效解决繁琐重复的建模问题,具有借鉴意义。     

大型U形板材工件渐进滚弯成形数值模拟

利用ABAQUS有限元分析平台,对大型U形板材工件渐进滚弯成形及其回弹过程进行数值模拟。针对半椭圆形工件形状,提出用半径不同的5段圆弧逼近的几何规划。在此基础上,合理设计滚弯道次,调整ABAQUS参数设置。用模拟优化的工艺参数成形加工半椭圆形板材工件,经origin8拟合配准,其各段曲率半径最大误差小于5%。模拟结果表明,用渐进滚弯方法成形加工半椭圆形工件是可行的。     

ABAQUS后处理二次开发在塑性成形模拟中的应用

ABAQUS对塑性成形进行数值模拟的后处理功能不够全面。为扩展后处理的功能，更好地查看和分析模拟的结果，本文提出使用Python语言对ABAQUS后处理进行二次开发来达到这一目的。文中探讨了二次开发实现的原理，以及其中文件的读写与复制、数据读取与处理、结果输出与查看等关键技术，并以一个厚度处理的实例来说明。结果表明使用Python对ABAQUS模拟产生的结果数据库进行处理，可以得到所要查看的厚度数据，从而为浏览结果以及指导后续的模拟优化提供了便利。     

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。     

ABAQUS二次开发及在曲面薄壁件加工变形模拟中的应用

针对目前有限元软件无法对大型曲面薄壁件铣削过程进行连续模拟的问题,采用Python脚本语言对ABAQUS前处理模块进行了二次开发,通过Python脚本程序将切削力动态加载到工件的加工区域,近似模拟了四坐标铣削过程,解决了大尺寸曲面薄壁件加工变形的模拟问题。实例模拟计算表明,所开发的程序界面友好,实用性强,仿真结果符合实际规律,证明利用有限元二次开发技术可以较好地预测大型曲面薄壁件的加工变形,为其在其他领域的应用提供了重要的借鉴和指导。     

钛合金两轴柔性滚弯技术应用研究

针对钛合金筒形件采用常规滚弯工艺成形时存在的直边长、质量不稳定、加工周期长等问题,选取典型航天产品进行钛合金两轴柔性滚弯工艺验证.试验结果表明:两轴柔性滚弯成形能力强,无需多次滚弯,且得到的工件直边短,单个钛合金筒形件成形周期可控制在1 min以内;两轴柔性滚弯技术中,超弹性材料的应用提高了钛合金成形精度,得到的试验件...     

大型船用卷板机卷板成形过程的数值模拟

首先对卷板成形过程进行了理论分析;然后用有限元分析软件ABAQUS对某大型船用卷板机板料滚弯成形及回弹的过程进行模拟,得到了成形件的应力分布与应变分布;研究了上辊不同下压量对其成形过程的影响,分析了滚弯过程中辊子和板料间的法向接触正压力,并将仿真值和理论计算值进行了比较,分析了产生误差的原因.同时,分析了辊子对板料的切...