拉弯成形的数值分析与工艺优化

介绍了分析拉弯成形的摄动方法。对于横向曲率比较小的双凸工件,将其分成两个区,一个是与模具表面的接触区,另一个是一端受夹钳约束的自由区。假定这两个区的应力-应变状态分量与柱面拉弯成形及均匀拉伸的应力-应变状态分量只相差一个很小的量,建立摄动计算格式,进行变形分析。应用数值模拟软件对不锈钢车体的车顶弯梁的拉弯成形进行了数值模拟与工艺参数优化,消除了成形缺陷,开发出高精度拉弯模具,获得了高质量的成形件。     

影响冷弯型槽钢成型辊上最大压力因素综合分析

计算，分析了槽钢腰部宽度，型材厚度，型材弯曲外交径、成型辊表面曲率半径变化对成型辊上最大压力的影响程度，其结果对提高产品质量及类产品的生产有参考价值。     

数控拉弯工艺中型材变形量的影响因素

以某轨道车辆双曲率弯梁构件数控拉弯成形为例,推导了基于数控代码计算型材变形量的公式,分析了型材数控拉弯成形过程中伸长量及转角的变化规律及影响因素,将所得的变形量数据导入数值模拟模型中,对弯梁构件因伸长量设置不合理导致的拉裂缺陷进行了分析,并通过试验进行了验证。结果表明:数控拉弯成形过程中,型材总伸长量显著小于数控代码所给拉伸缸总伸长量,型材总转角大于数控代码所给支臂总转角;滑块位置对型材数控拉弯成形影响显著;型材长度、夹钳深度、预拉量不影响型材弯曲拉伸阶段伸长量,但影响型材伸长率。     

轴向非对称中空型材拉弯过渡区长度优化

为探究过渡区长度对型材拉弯成形的影响,以高速列车用典型轴向非对称铝型材为对象,选取4种不同过渡区长度进行拉弯研究.利用数值模拟对比分析了成形后零件的应力应变分布、形状误差、回弹、截面畸变和空间扭转,并定义成形缺陷指数表征综合成形效果.结果表明,随着过渡区长度的增加,型材成形后的形状误差和回弹明显减小,但是截面畸变和空间扭转增大;成形缺陷指数表明,过渡区长度为200 mm时型材拉弯成形综合缺陷最小,利用0.618法优化了过渡区长度.在张臂式拉弯机上进行实验验证,测量结果和数值分析规律相吻合.     

宽翼边U型截面不锈钢型材拉弯成形缺陷控制

对一种新型宽翼边U型截面不锈钢型材的拉弯成形过程进行了模拟分析,研究了此类构件拉弯成形主要缺陷的成因及控制方法,并进行了试验验证。结果表明:宽翼边U型截面不锈钢型材拉弯成形主要缺陷为截面畸变和轮廓精度差,其中截面畸变缺陷包括底面翘起、立边弯曲、翼边翘曲和截面扩口或缩口;窄翼边一侧截面畸变程度较宽翼边一侧更严重;截面畸变缺陷主要因拉弯过程中立边的收缩引起,对立边高度进行合理补偿能够有效消除截面畸变缺陷;轮廓精度差主要因回弹量大引起;调整拉伸量等工艺参数一定程度上能够减小回弹,提高轮廓精度,而基于回弹对模具型面进行修正能够明显提高轮廓精度。最后,利用本文缺陷控制方法,开展了某轨道车辆宽翼边U型截面不锈钢立柱构件的拉弯成形试验,获得了合格的拉弯件,证明了本文方法的正确性。     

型材多点柔性拉弯成形回弹预测

针对铝合金型材多点柔性拉弯的三维成形过程,基于Abaqus/Standard软件建立了多点柔性拉弯成形的有限元仿真模型及混合算法。其中,拉弯成形过程使用动态显式算法,回弹预测使用静态隐式算法,并采用Abaqus/Standard软件的隐式算法对拉弯成形零件的应力、应变及回弹进行了预测。试验结果表明:基于混合算法的有限元模型能够有效地预测回弹误差,且随着垂直方向上弯曲变形的增大,回弹的理论预测值与实际测量值的差距逐步缩小。     

双轴变截面辊弯成型试验

利用北方工业大学研制的双轴变截面辊弯成型机进行试验,成型出了变截面U型样件.通过试验,解决了变截面成型的关键问题：成型弯曲角度分配,变截面板材参数选择,板材对中,板材测速等.分析了变截面样件缺陷产生的机理,为进一步的深入研究奠定了基础.     

基于Optistruct的地铁车顶骨架有限元强度分析及优化

为了对某新型地铁车顶骨架结构进行优化,在十二个工况下对其进行了结构静强度分析,根据各工况的应力分布情况,找出了应力集中的位置并分析其产生的原因,利用OptiStruc优化工具提出了六种优化方案,根据优化尺寸再次进行强度分析,分析结果显示方案一车架骨架在满足应力的要求下,整体结构挠度最小.通过对车顶骨架优化的应力对比,表明提出的优化方案是可行性的.     

金属扩张件的冷弯成型工艺实验研究

以金属扩张件作为研究对象,提出并研究了将冷弯成型工艺应用于金属扩张件的成型新方法.解决了间断周期性钢板切缝、钢板网的横向扩展的辊形设计关键问题.利用现有实验机组,设计了成型模具,通过实验验证了冷弯成型工艺应用于金属扩张件成型的可行性.     

型材无模多点柔性拉弯成形制件回弹

通过有限元仿真分析预测预拉力对"T"型材构件多点柔性成形的回弹变形规律,并通过试验进一步验证了有限元模拟结果,本文回弹预测方法有效地缩短了实际生产调试时间,降低了生产成本。有限元模拟和试验结果表明:回弹量与弯曲变形量成正比,与预拉力成反比。     

矩形截面型材三维多点拉弯成形减薄率

针对铝型材在加工过程中易出现的减薄缺陷,在自主研制的铝型材柔性三维拉弯装置上,进行多点柔性成形制件的减薄率研究.矩形截面型材三维多点拉弯变形后,外腹板与内腹板沿着型材长度方向减薄率的变化结果表明:成形过程中型材的外腹板与内腹板减薄率会从型材的对称中心沿着型材方向逐渐变大,外腹板的减薄率比内腹板的减薄率大;模具头体个数的...     

槽钢冷弯成型的有限元数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA软件对冷弯成型过程进行了数值模拟,找到了成型道次对槽钢冷弯成型扭曲的影响原因,理论分析与仿真结果基本一致。     

基于增量控制的型材拉弯轨迹设计及有限元仿真

根据型材拉弯设备结构和成形工况,将夹钳加载量等效为拉伸缸沿转臂的拉伸量和转臂的转角,并提出了一种基于增量控制的型材拉弯轨迹设计方法。通过沿轴线方向将型材目标形状划分成多个成形段,并求解出每个成形段对应的拉伸增量和转角增量,实现型材拉弯成形中加载量的独立分配与控制。以轨道车辆车顶乙形不锈钢弯梁作为研究对象,建立了一种基于连接器单元的型材拉弯有限元模型,并将计算得到的加载增量应用于工件成形效果仿真中,实现了拉弯轨迹的参数化调控。根据仿真结果中工件的形状误差与表面翘曲量分析了拉弯缺陷的成因,并对拉弯轨迹进行了针对性的修正,提升了工件成形效果。采用修正后的拉弯轨迹进行工件成形试验,仿真结果与试验结果相吻合。     

冷轧带钢板形缺陷及连续拉弯矫直方式

主要对冷轧带钢板形进行常规简述,对冷轧带钢生产中常见的板形问题及其出现的原因进行简单分析,并重点介绍目前解决冷轧带钢板形问题的常用矫直方式。     

汽车钣金拉弯机智能控制系统

汽车钣金拉弯机在更换不同的机械装置后,可以加工不同类型的钣金件,而程序要由专业编程人员修改.本文在分析该设备的工作特点后,开发了拉弯机的智能控制系统.该系统利用上位计算机的编程灵活性,使用组态王形成上位智能编程软件;下位机用可靠性高的PLC作为程序执行器,控制拉弯机的各种电磁阀完成各种加工任务.下位PLC与上位计算机通过RS485总线相连,PLC可在线或离线工作.     

多模光纤微弯压力传感器在真空辅助成型工艺中的应用

真空辅助成型是一种新型的低成本复合材料成型工艺.在成型过程中,压力控制对产品的成型质量起着重要作用.分析光纤微弯传感器在树脂基复合材料成型过程压力检测中的应用条件,以及真空辅助成型工艺环境对光纤微弯传感器测试结果的主要影响.实验结果表明:光纤微弯传感器在单层真空袋的液体成型过程中,同时受到成型过程中的压力变化导致光纤弯曲和由于树脂包裹引起折射率变化两个因素的影响.以此为基础实现对复合材料真空辅助成型工艺中压力与树脂流动前锋的测量.     

厚规格铝压型板辊弯成型工艺与裂纹缺陷分析

厚规格铝压型板具有重量轻和比强度高等优点,也使其成型过程载荷增大、横向位移增加,成型难度增大。通过分析材料性能和成型工艺的特点,成功开发了厚规格铝压型板辊弯顺序成型工艺,给出了各道次压下规程和轧轮轴向横移量,并对少量压型板角部裂纹缺陷进行了断口SEM和EDS分析。研究发现裂纹断口是典型的微孔聚合型断裂形貌,韧窝内大多包含有夹杂物或第二相颗粒,裂纹多萌生于Al6(FeMn)等硬化相或夹杂物与基体的界面上。通过预退火处理和减慢加工速率等措施可以降低板材加工硬化、提高塑性成形能力,减少裂纹缺陷的发生。     

Q450冷弯成型角钢有限元数值模拟

采用非线性有限元法对冷弯成型过程中角钢各部位的应力、应变分布情况进行分析,并揭示了角钢在成型过程中金属的变形规律。结果表明,有限元模拟得出的板材应力、应变分布规律与实际情况相符舍,冷弯回弹模拟结果与实测回弹值存在一定的误差,模拟结果中回弹角随着成型角增加时的变化规律与实测结果一致。采用非线性有限元法对冷弯成型过程进行数值模拟是可行的。     

钢纤维再生混凝土劈拉和弯拉强度试验研究

为了研究钢纤维体积率和再生粗骨料取代率对破碎卵石混凝土劈拉和弯拉强度的影响规律，设计制作了钢纤维体积率为0%、1%、2%，再生粗骨料取代率为0%、10%、20%、30%、40%的15组试件，并开展了劈裂抗拉和四点弯曲试验。试验结果表明：钢纤维再生混凝土的劈拉和弯拉强度受钢纤维体积率影响较大，两者均随钢纤维体积率的增加而增大，再生粗骨料取代率对二者的影响较小，两者均随再生粗骨料取代率的增加呈现先增大后减小的趋势，且都在再生粗骨料取代率为30%时达到最大值。根据试验数据，提出了钢纤维再生混凝土劈拉强度和弯拉强度的函数关系式。     

数字化拉弯系统

技术开发单位 西北工业大学 技术简介 数字化拉弯系统是以全过程数字量传递为基础．利用信息技术、计算机辅助技术及数控技术将型材零件设计、工艺设计、模具设计、成型过程控制和拉弯生产中的各种信息集成起来的设计、制造一体化系统。