型材滚弯回弹影响因素研究

型材滚弯过程存在回弹,会影响型材弯曲件的最终成形精度。为研究型材滚弯回弹影响因素,以型材滚弯工艺为研究对象,分析了滚弯成形控制原理,推导了型材滚弯回弹半径计算公式,进行了等曲率条件下型材弯曲半径回弹量解析解与有限元数值解对比,误差在10%左右。随后进行了型材变曲率滚弯有限元模拟,模拟计算半径误差比在9%~14%之间。对不同摩擦系数、滚轮转速、滚轮夹持力条件下的回弹量进行了计算,发现随着摩擦系数和滚轮转速的增加,滚弯回弹量也随之增大,随着滚轮夹持力的增加,滚弯回弹量逐渐减小。     

基于响应面和神经网络模型的7003-T4铝合金防撞横梁拉弯成形多目标优化

以截面形状为目字形的7003-T4铝合金型材为研究对象,以防撞横梁质量最轻和型材拉弯成形之后的截面畸变量最小为目标,以回弹量和最大减薄率为成形质量约束,以横梁摆锤碰撞时摆锤侵入位移为刚度约束,基于有限元仿真技术和NSGA-Ⅱ多目标优化算法,对型材筋的分布、厚度分布以及拉弯成形时的预拉力大小和摩擦系数进行优化设计。研究表明:在没有补拉阶段的型材拉弯成形过程中,影响型材成形后回弹量和截面畸变量的敏感因素顺序为:预拉力大小、摩擦系数;所建立的防撞横梁质量以及摆锤碰撞刚度的多项式响应面模型和回弹量、截面畸变量以及最大减薄率的神经网络模型均具有较高的精度;通过NSGA-Ⅱ多目标优化算法获得型材结构-工艺参数的Pareto最优解。     

大型截面7A09铝型材拉弯成形工艺研究

大型复杂截面的型材框在新型运载型号中有着广泛的应用。针对大型横截面积、弯曲直径为Φ5 m的型材框零件进行拉弯成形工艺研究。通过分析润滑方式、预拉力、补拉量等参数对零件回弹的影响,设计拉弯工艺参数:预拉力为450 k N,预拉包角为72°,补拉力为500 k N,补拉包角为82°,补拉量为50 mm。试验表明,采用以上工艺参数得到零件端头回弹量为2.5~3 mm,验证了工艺参数的可行性。通过试验,得到了大型截面、大弯曲直径零件的成形工艺方法,且产品满足使用要求。     

塑料包覆铝型材拉伸弯曲实验研究

针对轿车用复杂截面PVC塑料包覆铝型材密封条的三维拉弯成形,采用控制拉伸量的方法,通过选择合理的预拉量、恰当的成形模具截面及型材间填充物,对该截面型材进行了平面和垂直拉弯成形实验,得到了该型材平面和垂直拉弯的半径回弹量。结果显示,垂直拉弯回弹量是平面回弹量的1倍多,实验结果为研制该型材及同类产品拉弯工装模具和工艺参数选择,提供了依据。     

不等厚截面铝型材拉弯尺寸精度参数化

文章对不等厚截面超硬铝A7075-T6型材的拉弯成形进行研究,建立了不等厚L型材的有限元仿真模型,分析预拉量和补拉量对截面畸变角和曲率回弹的影响,以及影响的原因。研究表明,截面畸变角和曲率回弹对成形精度有很大的影响,是影响贴膜度的主要因素。随着预拉量和补拉量的增大,截面畸变角增大,且在型材长度方向的中心对称面处最大,随着远离中心对称面而减小;随着预拉量和补拉量的增大,曲率回弹量减小。     

基于PS2F的铝型材拉弯回弹研究

采用型材2D拉弯仿真软件PS2F对矩形截面铝型材张臂式拉弯进行了分析,探讨了弯曲半径、弯曲角度及铝合金材料性能对型材单曲率拉弯回弹的影响。研究结果表明,在缺省的拉伸力控制参数设置及夹钳加载轨迹由软件自动优化的情况下,对于给定的弯曲半径,型材零件端部的回弹量随弯曲角度的增加呈指数上升趋势;对于一定的弯曲角度,零件端部回弹量随弯曲半径的增加而线性增加;在相同弯曲半径和弯曲角度的情况下,材料性能对拉弯回弹量有重要的影响。     

中空铝合金型材拉弯成形工艺研究

拉弯成形工艺具有成形精度高、回弹量小、生产效率高的优点,对轨道列车端顶弯梁进行拉弯数值模拟与成形实验。利用数学解析法计算得到了型材拉弯过程中夹钳的运动轨迹,并定义了型材拉弯过程中典型的成形缺陷。利用有限元模拟对比分析不同选材和工艺参数下成形后零件的应力分布、回弹、截面畸变和空间扭转。研究结果表明:选用ENAW-6005-T4材料可以避免型材拉弯过程中的断裂;采用预拉0.5%和补拉1.5%的加载组合时,型材的卸载回弹量最小;采用1.5 MPa的填充压强可以有效地抑制型材外壁的内凹;改善摩擦条件可以减小成形后的空间扭曲。采用优化后的工艺参数进行了实验验证,测量结果和数值分析规律相吻合。     

铝合金型材拉弯有限元模拟

型材拉弯成形过程模拟属于高度非线性准静态问题,选择动力显示模块进行数值模拟时,需要考虑模拟分析步时间的敏感性。针对通用的型材拉弯工艺,在模拟分析步时间的敏感性分析基础上,采用ABAQUS/Explicit模块,建立了型材拉弯成形的准静态分析有限元模型。并采用ABAQUS/Standard模块分析预测回弹、侧壁厚度和截面畸变。为验证模拟方法的有效性,采用A-7B数控拉弯成形机完成2024-O铝合金Z型截面型材拉弯试验,测量试验件的回弹量、厚度和截面畸变情况。试验与模拟结果对比表明:补拉伸量对回弹量、厚度和截面畸变的影响趋势一致,其中,回弹量和厚度的平均相对误差分别为13.74%,1.66%。建立的模型能有效地应用于铝合金型材拉弯成形模拟。     

5m直径大角度型材框拉弯成形工艺

针对某一运载火箭大角度型材框,对力控制模式下的拉弯成形进行了模拟及试验研究,模拟分析了拉弯力对成形件应力、应变分布及回弹量的影响规律。模拟结果显示,随着拉弯力增加,型材截面内外侧切向应力差减小,回弹和扭翘变形也减小,但不利的一面是变形量增大,零件壁厚减薄率增加,截面尺寸变化加大,综合考虑,选取合适的拉弯力为97.4 k N。试验分析了拉弯力、第1次拉弯包角及补拉量对零件成形精度的影响规律。试验结果表明,拉弯力和补拉量越大,零件的角度、平度及弧度间隙越小,尺寸精度越高。通过试验,得出了优化的拉弯工艺参数,即拉弯力为105 k N,第1次拉弯包角为65°,补拉量为60 mm。在此参数下拉弯,零件淬火后变形程度较小,扭翘现象较小,回弹量较小,成形出尺寸合格的零件。     

复杂截面铝合金型材拉弯成形有限元模拟

本文对矩形管截面铝合金型材拉弯成形工艺进行了研究 ,建立了位移控制拉弯工艺的有限元模型 ,采用ABAQUS软件对几种不同截面的铝合金型材拉弯成形过程进行了数值模拟 ,分析了不同补拉量对型材的截面畸变和回弹的影响以及不同截面形状抵抗拉弯成形时截面畸变的能力。其结果和方法对铝合金型材的拉弯成形工艺具有参考价值。     

角型材转台式拉弯回弹的解析分析(英文)

从理论上对角型材的拉弯回弹进行研究,基于角型材截面应力、应变分布算法建立拉弯解析模型,推导零件卸载后回弹角的计算公式,分析讨论预拉力和补拉力对回弹的影响规律。结果表明:拉弯零件的回弹随着预拉力或补拉力的增大而减小。与试验结果的对比表明,建立的解析模型能够较好地预测角型材拉弯零件的回弹。     

飞机Z形型材滚弯回弹实验与研究

通过飞机Z形型材滚弯回弹的研究,分析了影响飞机Z形型材滚弯回弹的因素。实验证明:板料弯曲的平剖面假设理论、中性层理论对型材零件同样适应。研究结果表明:随着弯曲半径的增大,回弹半径也增大;回弹半径随型材厚度的增大而减小;屈服应力愈高、应变刚模量D值愈大,滚弯回弹愈大;自由弯曲回弹量大,校正弯曲回弹量小;形状复杂、相互牵扯多回弹量小;冷作硬化后回弹量大。     

塑料包覆铝型材拉弯回弹研究

回弹是由卸载过程中内力重新分布引起的,直接影响制件的成形精度。文章针对塑料包覆铝型材拉弯成形过程,对π形状型材等曲率拉弯进行了应力应变分析,用解析法得到了型材的宏观弹性模量,推导了半径回弹公式,并对该截面型材进行了平面等曲率拉弯成形实验,分别得到了解析计算和实际测量的回弹后半径,结果显示了解析半径回弹计算的正确,解析计算和试验值比较吻合。     

弯曲回弹逆解公式及其在焊管预弯机组设计中的应用

根据小曲率弯曲成形的特点，考虑了板料弯曲的纯弹性变形部分对回弹的影响，推导出根据板料强度、厚度和最终成形半径直接计算弯曲半径的回弹逆解公式，并应用于大口径UOE焊管预弯成形的设计上。根据计算公式给出了B-X100钢级板料UOE焊管预弯成形的预弯辊半径优化设计诺谟图。     

异形闭截面型材灌砂拉弯成形有限元模拟

采用数值模拟软件ABAQUS对前弯管拉弯成形过程进行了有限元模拟,分别研究了普通拉弯过程与灌砂拉弯过程中工艺参数对型材成形缺陷的影响.结果表明,所建模型能较好地反映实际情况.在相同的弯曲角度及工艺参数条件下,同普通拉弯工艺相比,灌砂拉弯工艺能较好地减少异形闭截面型材的弯曲回弹量和截面畸变量,这能为实际生产工艺提供参考.     

型材三维拉弯成形数值模拟及回弹特性研究

轻量化薄壁三维弯曲结构件广泛应用于大型高端装备制造业当中,然而,受材料性能及复杂目标零件形状的约束,三维弯曲成形件的回弹问题尤为突出。为此,通过对柔性多点三维拉弯成形工艺原理的抽象与合理简化,建立了矩形截面型材的成形过程及回弹变形的有限元仿真模型,基于开发的柔性多点成形装备,利用实验验证了上述模型的有效性。随后,对不同截面形状(矩形、T形、L形)铝型材开展回弹特性研究。回弹预测水平和垂直方向最大绝对误差为0.52和0.36 mm,最大相对误差为14.77%,仿真结果与实验结果基本吻合,且回弹变形的变化趋势一致。在相同材料和调形参数条件下,矩形、T形、L形截面成形件轮廓度误差分别为1.72%,0.84%,0.62%,依次递减,而失去对称几何结构的截面型材截面变形程度依次递增。以上研究成果为实现任意截面形状三维拉弯制件的精确成形奠定了基础。     

AZ31镁合金挤压型材温热张力绕弯成形模拟及实验研究

以AZ31镁合金挤压型材为研究对象,通过数值模拟和实验方法研究了AZ31镁合金型材温热张力绕弯成形工艺,分析了温度及预拉伸量对AZ31镁合金型材成形质量及回弹的影响规律。结果表明:AZ31镁合金型材在成形温度低于110℃时无法顺利弯曲成形;随着成形温度升高,AZ31镁合金型材回弹角降低,二者近似呈线性递减关系;当成形温度从140℃升高至220℃时,弯曲成形后AZ31镁合金型材回弹角实验值由5.4°降低至3.8°,降低了1.6°,而模拟结果降低了0.693°。随着预拉伸量的增加,AZ31镁合金型材回弹角降低。当预拉伸量从0%增大至6%时,弯曲成形后AZ31镁合金型材回弹角实验值由10.9°降低至3.1°,降低了7.8°,模拟结果降低了4.459°。     

大尺寸封闭截面铝型材拉弯工艺研究

本文以数值模拟为手段 ,利用大型商业化有限元软件Pam Stamp ,针对铝型材框架式车身生产中的关键技术———铝型材高精度弯曲成形进行了深入系统的研究 ,模拟了大尺寸封闭截面铝型材AA60 82 (T1状态 )在不同弯曲半径下的拉弯成形过程。研究结果表明 ,铝型材拉弯成形极限主要受脱模、起皱及壁厚减薄的限制 ,而成形精度主要受回弹和截面变形的影响。截面形状、弯曲半径和拉伸量是铝型材拉弯工艺中的 3个重要参数 ,确定正确的拉伸量是拉弯工艺成败的关键。文章通过对计算结果的分析 ,提出了上限拉伸量和下限拉伸量及相应的确定方法 ,并给出了铝型材拉弯工艺中拉伸量的取值原则     

钛合金L型材电辅助热绕弯工艺仿真

针对小截面大包角钛合金型材零件的弯曲成形,提出了一种新型热绕弯成形工艺。为了研究该工艺的成形特点,基于ABAQUS软件建立了钛合金L型材电辅助热绕弯成形的有限元模型,并对TC2钛合金弯曲构件在700℃条件下的热绕弯过程进行了数值模拟,分析了侧压力、摩擦系数、成形角速度及应力松弛时间等工艺参数对成形回弹的影响规律。结果表明:在采用新型热绕弯成形工艺成形小截面大包角型材零件的过程中,当侧压力和摩擦系数增大时,型材回弹量显著减小;当成形角速度增大时,型材回弹量随之增大;当应力松弛时间增加时,应力松弛后的型材回弹量呈现先显著减小、后趋于稳定的变化规律。     

铝型材拉弯回弹数值模拟研究

简要介绍了型材拉弯成形工艺方法,同时还介绍了拉弯成形基本原理,分析了拉弯工艺加载方式,建立了型材拉弯成形有限元模型,模拟了铝型材拉弯成形过程及回弹。模拟结果表明,不同的加载方式和工艺参数对型材拉弯成形质量有一定的影响。