基于PGWO-BP神经网络的管材自由弯曲精确成形参数预测

为了提高管材自由弯曲成形技术的加工精度，针对平面弯管加工精度的成形参数开展精确预测工作，通过建立成形参数预测模型的方法使弯曲半径和弯曲角的实验值与设计值一致。首先，建立有限元仿真模型并通过管材加工实验进行修正，采用优化后的仿真模型建立预测的样本数据库，以有限元仿真得到的弯曲半径和弯曲角作为输入，以弯曲半径和弯曲角的设计值作为输出，结合BP神经网络和灰狼优化算法搭建成形参数预测模型。结果显示，改进后的PGWO-BP神经网络预测的弯曲半径和弯曲角的最大误差不超过2%,同时利用该预测模型开发了管材精确成形的工艺参数确定软件。     

客车镁合金管材电阻加热弯曲工艺

在分析了镁合金管材弯曲成形技术特点和管材电阻加热弯曲成形原理的基础上，选择AZ31B镁合金管材进行大量的工艺试验和研究。结果表明，电阻加热法适用于镁合金管材的弯曲成形加工；加热温度控制在220℃，加热结束后即可一次性弯曲成形。     

应用JSTAMP／NV的管材液压成形案例仿真

为有效地预测管材液压成形过程中存在的问题,比如：制件在外侧过度减薄和内侧起皱,用JSTAMP／NV对汽车副车架液压成形工艺过程进行有限元模拟分析,得出各工序的仿真结果。应用逆向求解器Hystamp仅需直接指定管坯的尺寸参数、材料和弯曲工艺参数即可自动执行弯曲仿真计算并可在几秒内获取弯曲仿真的结果;应用LS—DYNA执行预成形和液压成形工序仿真的计算,需设定液压成形工序的工艺参数,包括液压加载的曲线和方向以及轴向进给位移。JSTAMP／NV能有效模拟管材液压成形工艺过程并预测成形过程中在变形区出现的屈曲、起皱和破裂等缺陷,可以为工艺试验提供指导。     

基于有限元模拟的管材剪切弯曲工艺分析

管材剪切弯曲能够实现普通冷弯方法不能达到的超小半径弯曲,是一项较为可行的技术。针对管材剪切弯曲成形的受力与变形特点,应用塑性有限元方法研究了剪切弯曲主要工艺参数对成形后管材壁厚变化及截面椭圆度的影响,分析了变形区不同位置椭圆度及壁厚的减薄情况。研究表明:t/D越大,壁厚减薄及截面椭圆度越大;而随着R/D的增大,截面椭圆度有减小的趋势,但壁厚减薄不明显。     

工艺参数对管材绕弯成形质量的显著性影响分析

工艺参数是影响管材数控弯曲成形质量的主要因素之一。针对管材弯曲工艺参数多、交互作用明显的特点,基于ANSYS/APDL平台建立了管材数控绕弯成形的全参数化有限元模型,并经实验验证了该模型的有效性。通过正交模拟实验,研究了成形质量的显著性影响工艺参数以及影响机制。研究结果可为工艺参数优化提供理论依据。     

0Cr18Ni9管材大曲率无芯弯曲横截面畸变研究

为了提高管材弯曲成形性及弯曲精度,基于ABAQUS有限元平台,建立了管材大曲率无芯弯曲有限元模型,模拟了管材大曲率无芯弯曲过程,研究了弯曲角、弯曲速度以及初始管材壁厚对管材大曲率无芯弯曲横截面椭圆畸变的影响,同时进行了相关实验验证。结果表明:模拟与实验结果吻合较好,各弯曲条件下二者误差均在一合理范围内,验证了有限元模型的可靠性;最大横截面短轴变化率随弯曲角度及弯曲速度的增大而增大,随管材初始壁厚减小而增大;弯曲角度及管材初始壁厚对最大横截面短轴变化率影响较大而弯曲速度对其影响相对较小;通过选择合适的弯曲工艺,可弯制出满足要求的大曲率弯管。     

三维复杂轴线空心构件自由弯曲成形技术研究

基于ABAQUS有限元仿真软件,对紫铜复杂轴线空心构件的三维自由弯曲成形进行了数值模拟,重点研究了管材与弯曲模之间的间隙u、弯曲模中心与导向机构前端距离M、管材Z向送料速度v等关键成形工艺参数对弯曲成形结果的影响规律以及成形区的应力、应变状态,最终获得了该复杂弯曲构件三维自由弯曲成形的最优工艺参数。基于仿真优化结果,实施了自由弯曲成形试验。研究结果表明:在u为0.25 mm、M为26.5 mm、v为20 mm·s~(-1)的工艺参数条件下,构件成形尺寸与模拟结果相近且均接近设计尺寸;弯曲构件无明显的截面畸变、壁厚增厚减薄现象,成形质量较高,模拟结果为复杂空心件成形提供了技术参考。     

管材三维无芯弯曲过程有限元模拟

建立了管材三维弯曲成形有限元模型,对管材弯曲成形过程进行模拟,分析了管材弯曲过程中应力、应变分布情况,探讨了弯曲角速度对管材成形过程的影响。结果表明,管材弯曲过程中,弯角外侧管壁壁厚减薄,弯角内侧管壁壁厚增大。弯曲角速度越大,管材内外侧壁厚变化越大,越容易发生拉裂、起皱等畸变。     

芯模参数对高强度薄壁管数控弯曲成形质量的影响

薄壁管数控弯曲成形中的柔性芯模是影响薄壁管成形质量的关键因素。利用有限元分析软件Dynaform建立了高强度薄壁管数控弯曲过程的有限元模型,并对其可靠性进行实验验证。研究了芯棒与管材间隙、球芯棒个数、球芯棒与管材间隙、芯棒与管材摩擦条件等芯模参数对高强度薄壁管数控弯曲过程中壁厚变化和截面畸变的影响规律。结果表明:随着芯棒与管材间隙的增大,壁厚减薄率减小,截面畸变率增大不明显,芯棒与管材间隙主要影响管材弯曲结束位置;随着球芯棒个数的增加,壁厚减薄率增大,截面畸变程度减小;随着球芯棒与管材间隙的增大,壁厚减薄率减小,截面畸变率增大;芯棒与管材内壁的摩擦越小,越有利于降低壁厚减薄率。     

基于BP神经网络的管材数控弯曲多参数优化方法研究

针对管材数控弯曲成形过程中多工艺参数耦合的特点,基于BP神经网络,结合多目标优化算法研究了弯曲成形工艺参数的优化方法。采用ABAQUS对管材数控弯曲过程进行有限元仿真,并实验验证了结果的准确性。基于MATLAB平台,以芯棒直径、芯棒伸出量、防皱块与管材间摩擦系数等主要工艺参数为优化对象,以外壁减薄率、内壁增厚率(起皱)为优化目标,通过验证的数值模型获得样本数据,利用BP神经网络建立了优化对象和优化目标之间的映射关系,并采用多目标优化算法进行寻优求解,最后通过数值仿真实验验证了优化方法的准确性。结果表明:薄壁管数控弯曲有限元数值模拟结果与实验数据吻合较好,可以为神经网络提供准确可靠的训练样本;BP神经网络结合多目标优化算法可以有效地对弯曲工艺参数进行优化;优化的工艺参数有效地改善了弯曲管材内侧起皱和外侧减薄。     

管材弯曲加工新技术

论述了零半径弯曲、中频感应弯曲、热应力弯曲及激光弯曲成形等管材弯曲加工最新技术的原理、特点和工程应用。     

管材弯曲有限元仿真分析及试验研究

利用有限元仿真分析方法对管材弯曲成形过程进行数值模拟,指出了弯曲过程中开裂、起皱、截面畸变等缺陷,分析了弯曲区域内管材壁厚变化规律.在此基础上进行工艺试验,并对试验后管材壁厚进行分析.试验结果与仿真分析结果吻合良好,两者均表明,弯曲过程中,弯角外侧管壁肇厚减薄,弯角内侧管壁壁厚增加,最大减薄和最大增厚均处于弯角中间部位.管材弯曲过程中,弯角外侧平均壁厚应变ε_t随着相对弯曲半径R/to的增大而减小;当R/to过小时,管壁外侧会过渡减薄,甚至破裂.     

弯曲预成形和液压成形对汽车装饰尾管壁厚分布的影响

针对某乘用车排气管路中的薄壁装饰尾管的整体制造难题,开展AISI 304不锈钢管材的弯曲预成形及液压成形工艺研究,从而进一步提高该产品的成形质量与成形效率。利用Dynaform软件,首先,研究弯曲预成形工艺对管材壁厚分布的影响规律,再基于此结果,完成在不同加载方式下的管材液压成形分析。结果表明:弯管Δd值较小时,管材第2次弯曲区域的减薄率有降低的趋势,并且随着Δd值的减小,这种趋势更加明显;基于所选定的Δd值,进行了液压成形有限元模拟,相比于线性加载方式,脉动加载使成品件易破裂区域的最大减薄率由17.6%降为12.1%,并且壁厚分布更为均匀;模拟与实验结果基本保持一致,最大偏差值为2.17%,成形出的零件无开裂倾向,且外观尺寸满足要求。     

基于ABAQUS有限元模拟铝合金小弯曲半径的内压推弯成形

内侧起皱、外侧壁厚减薄及横截面畸变等是管材弯曲成形过程中主要缺陷,对于小半径弯曲成形的管材尤为严重。采用有限元技术对φ32 mm×1 mm的LF2M铝合金管材在1倍相对弯曲半径时的推弯成形过程进行了数值模拟,得到了内压力、管坯与凹模之间摩擦系数等工艺参数对管件成形质量影响规律。结果表明,合理增加管坯与凹模之间摩擦系数能降低壁厚减薄,同时内压大小对控制截面畸变有重要影响,在摩擦系数0.06和15MPa内压成形工艺参数时能得到较好成形效果。     

不同成形工艺对扭力梁使用性能的影响研究

扭力梁成形工艺有多种,包括板材冷冲压、管材冷冲压、管材热冲压和管材液压成形等。为了揭示不同加工工艺对扭力梁使用性能的影响,采用数值模拟和试验方法,研究采用不同加工工艺成形的扭力梁横梁截面性能的差异;比较板状和管状扭力梁总成模态、刚度、强度和疲劳寿命的不同。结果表明:采用液压成形工艺制造扭力梁可以提高梁的扭转刚度和弯曲刚度;采用管状扭力梁相对于板状扭力梁可以降低重量,使梁的模态频率、刚度、强度和疲劳寿命等都得到很大提高,使其产生裂纹的方向平行于横梁,达到降低疲劳危险的作用。     

间隙对0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管材数控弯曲截面质量的影响

基于ABAQUS/Explicit,建立了0Cr21Ni6Mn9N(21-6-9)不锈钢管材数控弯曲成形的三维弹塑性有限元模型,模拟分析了管模间隙对管材弯曲成形截面质量的影响规律。结果表明:壁厚减薄和截面畸变程度在中间部位严重,在弯曲平面和初始弯曲平面附近较小;随着芯棒与管材间隙的增大,壁厚减薄率减小,截面畸变程度先减小后增大;随着弯曲模与管材间隙的增大,壁厚减薄率和截面畸变程度增大;随着防皱块与管材间隙的增大,壁厚减薄率和截面畸变程度先减小后基本不变;压块与管材间隙对弯管截面质量的影响不显著。     

板材与管材成形性能的研究与进展

介绍了塑性加工领域近年来发现的一些提高金属材料塑性变形能力的方法和机理,包括板材增量成形中拉弯伴随成形、局部接触、反复弯曲、交变加载、高静水压力等方式下引起的板材局部增塑机理;波动液压加载状态下管材液压成形能力的提高机理（有轴向进给）、AISI304不锈钢管材的液压成形增塑机理（有、无轴向进给状态下）;AISI304管材多次拉伸／卸载状态下的增塑机理。这些增塑机理还存在于其它一些塑性加工工艺中,对其合理运用将有效提高产品成形质量和材料利用率,并减少加工道次,甚至可以产生一些新的塑性加工工艺。     

1Cr18Ni9Ti管弯曲回弹的有限元模拟与试验分析

在对大量管材弯曲成形试验的基础上,对1Cr18Ni9Ti管材的弯曲成形过程进行了有限元模拟分析,经过验证,有限元分析计算结果基本正确。试验和分析表明,1Cr18Ni9Ti管材弯曲成形后具有较强的回弹趋势,弯曲回弹角随弯曲角和弯曲半径增大而增大,而且具有随相对管壁厚增大而略为减小的回弹趋势。     

工艺参数对大口径薄壁矩形管弯曲成形的影响

基于动态显示分析有限元平台Abaqus/explicit,建立了大口径薄壁矩形管弯曲成形的三维有限元模型,模拟分析了变形速度对矩形管弯曲成形失稳起皱的影响规律,试验结果表明:在单独施加旋转速度时薄壁矩形管的失稳起皱程度较大,同步施加旋转速度和助推速度时管件的失稳起皱趋势有所减缓,起皱系数ζ也随着减小。研究结果对薄壁矩形截面管材弯曲成形中工艺参数的选择和优化具有重要意义。     

管材弯曲工艺研究新进展

管材成形由于容易满足塑性成形产品轻量化、强韧化和低耗高效、精确制造等方面的要求，在航空航天、汽车工业等许多行业中得到广泛的应用。管材弯曲成形工艺的研究是其中备受关注并得到迅速发展的重要领域之一。介绍了几种新的弯管工艺，阐述了国内外弯管工艺的最新研究进展和发展趋势。