数控弯管仿真系统的设计与开发

管料的数控弯曲是一种先进的管弯曲塑性加工技术，而数控弯管技术的高效应用需要相关的软件支持。本文设计与开发了数控弯管仿真系统（NCTBS系统），基于数据库技术实现数控弯管CAD/CAPP/CAE技术的集成，旨在建立适用的工艺数据库，提高数控弯管工艺水平。     

数控弯管加工仿真系统设计与开发

导管零件的空间形状十分复杂,用数控弯管机进行弯曲加工时,常在导管零件与机床和地面之间产生碰撞,而目前企业普遍缺乏弯管仿真软件,无法对碰撞位置进行预测.文章以数控弯管加工过程为研究对象,在分析数控弯管机结构和运动特点的基础上,建立了数控弯管机仿真模型;基于三维图形变换理论建立了导管弯曲成形的数学模型.最后,基于SolidWorks 2008,以VC+ +和SolidWorks API为工具开发了数控弯管加工仿真系统.经过在企业应用,仿真系统能有效检测出碰撞,提高了弯管加工的一次性成功率.     

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。     

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。     

基于有限元模拟的数控弯管过程轴力和弯矩的分析计算

获取管材数控弯曲过程中的轴力和弯矩,有助于对成形机理的了解和后续的回弹分析,以及为选择设备和设计模具提供重要依据。提出了基于三维有限元模拟的数控弯管过程中轴力和弯矩的求解方法,详细阐述了其实现过程。采用该方法,分析了轴力和弯矩随弯曲角的变化特征以及工艺和材料参数对轴力和弯矩的影响规律:随着弯曲过程的进行,塑性变形区的轴力变化不大,弯矩呈指数关系变化,而弯曲变形区刚性端的轴力几乎线性递增,弯矩类似于阻尼正弦曲线变化;弯曲速度和材料强度系数的增大以及弯曲半径和硬化指数的减小会引起轴力和弯矩的增加。文中提出的方法也可推广应用于板材、其他型材和管材的弯曲。     

基于LabVIEW数控弯管智能辅助平台的研发

针对航修企业导管"多数模、小批量"的特殊生产模式,为实现导管数字模型到数控弯管机加工文件的快速生成与传递,文章基于LabVIEW通用软件平台,依托现有设备平台,对数控弯管数模到加工文件转换系统进行研究,开发了一套数控弯管智能辅助平台。该平台可实现从逆向建模数据到弯管机加工数据的快速转换,并可满足弯管过程自动回弹补偿、工艺参数自动匹配等核心技术需求,为航修企业全面推广应用数控弯管技术奠定了基础。     

中频感应加热纯钛弯管成形过程中的有限元模拟

在MSC／Autoforge有限元模拟软件和弹塑性有限元理论的基础上，建立纯钛弯管成形过程中的计算机模拟系统。采用中频感应加热方法，通过对模具设计参数和推制速度的优化，获得环形管成形最佳的参数为；a=1．0～1．1、V=3．5～4．0mm／s。模拟和实际结果表明，采用上述参数可获得壁厚均匀，等强度，轻重量的薄壁钛环形管。     

基于Python的ABAQUS数控弯管数值模拟后处理

弯管零件以其优良的性能,在各工业领域中得到了广泛应用。有限元数值技术的发展为研究管材弯曲问题提供了一种有效的途径,结果数据的有效提取和高效处理成为数控弯管数值模拟的关键问题。文章采用Python语言对ABAQUS后处理模块进行了二次开发,根据数控弯管的常见质量指标,实现了截面扁化率、壁厚变化率、回弹角的计算以及管件起皱判断等功能,并开发出友好的图形用户界面,以增强后处理模块的实用性。其后处理二次开发思路同样适用于其他塑性成形过程。     

数控仿真培训系统的研究与开发

介绍数控仿真培训系统的总体结构,着重研究系统NC代码解析模块的实现原理以及三维仿真模块的建模方法.针对某数控机床的数控仿真培训软件的测试表明:系统具有较好的实时性、交互性以及三维图形显示能力,能够有效地验证程序的正确性,实现加工过程的动态仿真,满足数控教学和培训的要求.     

数控加工教学仿真系统开发的关键技术研究

仿真技术是复杂系统研究和设计的一种新型和有效工具，训练仿真系统是仿真运用的一个重要方向。本文结合我们开发的基于PC平台数控加工仿真教学系统，将就该系统开发过程中的部分关键技术进行讨论，其中着重探讨了CNC代码编辑模拟，数控程序的翻译，以及数控机床加工过程的模拟等问题。     

具有预成形设计的薄壁弯管数据库管理系统的研究与开发

为了将薄壁管数控弯曲中积累的宝贵数据、经验知识进行充分共享和重用,文章采用面向对象的C#语言,基于Visual Studio．NET前台开发环境,SQL Server 2000后台数据库,研究开发了薄壁弯管数据库管理系统TUBE。TUBE中存储了大量经模拟和实验优化过的薄壁弯管工艺参数及成形结果;该系统中实现了对这些参数的查询、添加、修改、删除等基本功能,特别还能针对查询不到的记录,可以根据成形极限判断准则,结合已有成形参数及缺陷知识进行管子的预成形设计,再将预成形结果扩充到TUBE中,为实践提供快速、有效的指导。     

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.     

Thin-walled aluminum alloy tube NC precision bending based on finite element simulation

Elongation and springback are the bottleneck problems of thin-walled aluminum alloy tube NC precision bending. SO thin-walled alurninum alloy tube NC precision bending based on finite element simulation is put forward. The finite element model of thin-walled aluminum alloy tube NC bending is established based on the DYNAFORM platform. The process of thin-walled aluminum alloy tube NC precision bending is simulated with the model and the elongation and springback of tube bending can be gained. A new method of measuring the elongation of thin-walled tube NC precision bending named ＇pressure die measuring method＇ is put forward and the computing equations of bending angle, bending radius, blanking length and initial bending section based on elongation and springback angle are derived. The bending angle, bending radius, blanking length and initial bending section of tube bending can be gained with these equations based on the elongation and springback angle from the simulation. The study can be used to control the quality of thin-walled aluminum alloy tube NC bending so that precision bending without redundance can be realized.     

6061铝合金薄壁管绕弯成形数值模拟及实验研究

通过单向拉伸试验获得6061-T6铝合金管(Φ50.8 mm×1 mm)的基本力学性能数据,拟合建立了材料的本构方程;对异型弯管的数控绕弯过程进行有限元模拟,研究了芯棒与管材间间隙值、芯棒伸出量、芯头个数对弯管成形质量的影响规律,分析发现,最优间隙值为1.05 mm,并获得了90°~100°弯管时两个弯曲段的回弹角和弯曲角关系曲线。模拟结果表明,第1次弯曲角为96°、第2次弯曲角为94.5°时可得到平行度较好的异型弯管。最后通过绕弯实验,将实验结果与仿真模拟进行对比,验证了模拟所得规律和材料模型的准确性。     

基于数值模拟的薄壁管冷弯成形工艺研究

薄壁管冷弯成形过程中最常见的缺陷有管坯内侧失稳起皱、外侧减薄破裂,为获得质量良好的某车用水冷管接头冷弯件,采用数值模拟方法分别研究了芯棒伸出量e、防皱块与管坯间隙c以及芯棒直径d等工艺参数对冷弯成形质量的影响.结果表明:随着芯棒伸出量e增大,管坯外侧壁厚减薄率γ增大,管坯内侧起皱趋势先减小再增大;随着管坯与防皱块的间隙...     

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。     

Effect of mandrel on cross section quality of thin-walled tube numerical controlled bending

The effect of mandrel with the structure of ball and socket on the cross section quality of thin-walled tube numerical controlled （NC） bending was studied by numerical simulation method, combined with theoretical analysis and experiment. Influencing factors of the mandrel include the count of mandrel heads, the diameter of mandrel and its position. According to the principle of NC tube bending, quality defects possibly produced in thinwalled tube NC bending process were analyzed and two parameters were proposed in order to describe the cross section quality of thin-walled tube NC bending. According to the geometrical dimension of tube and dies, the range of mandrel protrusion was derived. The finite element model of thin-walled tube NC bending was established based on the DYNAFORM platform, and key technological problems were solved. The model was verified by experiment. The effect of the number of mandrel heads, the diameter of mandrel and the protrusion length of mandrel on the cross section quality of thin-walled tube NC bending was revealed and how to choose mandrel parameters was presented.