薄壁管数控弯曲截面畸变的实验研究

截面畸变是薄壁管小弯曲半径数控弯曲成形容易出现的成形缺陷之一。文章采用实验法,研究了芯头个数、芯棒伸出量、弯曲角度、压块润滑状态、相对弯曲半径、材料等因素对截面畸变的影响;并提出了减小截面畸变的有效措施。结果表明,增加芯头个数与芯棒伸长量都能减小弯管的截面畸变,但两者都导致弯管壁厚减薄量增大;随着弯曲角度的增加,截面畸变越严重,相对弯曲半径越小,无芯棒与芯头支撑段弯管的截面畸变愈严重;在压块无润滑情况下,弯管的截面畸变和壁厚减薄量都小,并且在同等弯曲条件下,1Cr18Ni9Ti弯管的截面畸变小于LF2M弯管。     

助推作用对大口径铝合金薄壁管数控弯曲壁厚减薄和回弹的影响

以有限元软件Dynaform为平台,建立了大口径薄壁管数控弯曲及回弹的有限元模型,分析了压块助推速度和压块与管子之间的摩擦系数对壁厚减薄和回弹角的影响规律。结果表明,压块与管子之间没有摩擦或者压块的助推速度为0.9、助推速度为1.0且压块和管子间摩擦系数为0.1的条件下,管子壁厚减薄超过航空标准中允许的最大减薄量0.4375mm。在压块的助推速度不变的条件下,压块与管子之间摩擦系数从0.1增加到0.3,能够有效地降低管外侧的壁厚减薄,但是回弹角也会明显增大。当压块与管子之间的摩擦系数为定值时,助推速度从1.0增加到1.2,对管外侧壁厚减薄的改善作用不大,回弹角没有明显变化。     

基于显著性的薄壁铝合金管小弯曲半径数控弯曲工艺参数优化(英文)

薄壁铝合金管小弯曲半径数控弯曲是个多因素耦合、多模具约束下的复杂过程。提出以有限元模拟为基础,基于显著性的工艺参数优化方法,即采用析因因子设计分析工艺参数对成形质量,即最大壁厚减薄率和最大截面畸变变化率影响的显著性,获得影响显著的参数,即管与防皱模间间隙的最优值,并确定其他影响不显著的参数值,包括管与模具间的间隙和摩擦、芯棒伸出量和助推速度。结果应用于规格为d50mm×1mm×75mm和d70mm×1.5mm×105mm(管外径D0×管壁厚t0×弯曲半径R)的铝合金管弯曲,获得了合格的管件。     

CT20钛合金薄壁管材数控冷弯成形行为研究

薄壁管材的小弯曲半径数控弯曲成形十分困难,外侧壁厚减薄是弯管成形中的加工缺陷之一,对于钛合金薄壁管尤为严重。采用模拟与实验相结合的方法,对规格为58 mm×1.5 mm的CT20钛合金管材数控弯曲成形过程中弯曲段的壁厚减薄进行了研究,得到相对弯曲半径对壁厚减薄的影响规律。结果表明,CT20钛合金管材冷弯成形时的极限相对弯曲半径(R/D)为2。     

铝合金大口径薄壁管数控弯曲实验研究

铝合金大口径薄壁管小弯曲半径数控弯曲成形过程中更容易发生起皱、截面畸变和壁厚减薄等缺陷。文章根据成形缺陷产生的原因对弯管模具结构和设备装置进行了改进,包括模具内锁设计、紧凑型柔性芯棒、模具并紧杆和长内衬顶推。在此基础上,采用实验研究方法,对Φ70mm×1.5mm×105mm(外径×壁厚×弯曲半径)的大口径薄壁铝合金管数控弯曲成形质量及应变规律进行了分析,并研究了顶推装置在大口径薄壁铝合金管数控弯曲成形中的效用。     

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.     

Ti35合金管材数控弯曲成形规律有限元模拟研究

利用Abaqus有限元软件对新型耐蚀Ti35合金管材的数控弯曲过程进行了模拟研究。研究了弯曲角度、芯棒伸出量、压块相对助推速度和相对弯曲半径对Ti35合金管材成形结果的影响。结果表明,Ti35合金管材数控弯曲截面扁化率和回弹角随弯曲角度的增大而增大;弯曲变形越剧烈(如减小弯曲半径、压块相对助推速度,或增大芯棒伸出量),壁厚减薄率越大,回弹角越小。截面扁化率随芯棒伸出量、相对弯曲半径的增大而减小。     

低碳钢/铝合金双层管充液弯曲变形规律

为解决传统技术无法制造大径厚比、小弯曲半径铝合金薄壁弯管的难题,提出采用双层管充液弯曲新方法。运用数值模拟研究厚度比和内压对低碳钢/铝合金双层管充液弯曲过程中起皱行为和壁厚分布的影响。结果表明,随着厚度比的增加,起皱的现象得到缓解直至消除,内层弯管外侧减薄率逐渐减小,壁厚分布更为均匀;随着内压的增加,起皱现象逐渐延缓,内层管壁厚最大减薄率增加,因此增加厚度比和内压均有助于提高双层管弯曲成形的稳定性。通过实验成功研制出径厚比为63的铝合金薄壁弯管件,外侧最大减薄率为24%。     

T2/20双金属复合管的弯曲变形规律及参数优化北大核心CSCD

双金属复合管由于基覆管材料的力学性能差异较大,使其在弯曲过程中的变形机理较单管更加复杂,其壁厚减薄和截面畸变等缺陷的变化规律也较单管有所不同。为了揭示双金属复合管的弯曲变形机理,获得质量较好的双金属复合弯管,通过有限元模拟研究了T2/20双金属复合管弯曲成形过程中成形参数对壁厚减薄和截面畸变的影响,在此基础上基于响应面法分析了成形参数间交互作用的显著性,并对成形参数进行优化,获得了最优成形参数组合。结果表明:相较于其他成形参数,相对弯曲速度大于1.0后,壁厚和截面不会发生明显变化;相对弯曲速度与相对弯曲半径间的交互作用对壁厚减薄、截面畸变的影响较其他因素的交互作用更加显著;最优成形参数组合为e=5.66 mm,μ_(m)=0.05,μ_(p)=0.30,V_(p)=1.05,R/D=2.41。     

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。     

铰链式精弯模的弯曲精度分析

分析了模具设计资料中所介绍的铰链式精弯模结构,证明用这种铰链式精弯模在弯曲工件过程中,不是如资料中所说的工件与铰链凹模之间没有相对滑动,而是存在相对滑动。推导了滑动偏移量Δ的计算公式,总结了铰链式精弯模的优、缺点。     

支撑板弯曲模的结构设计改进

根据支撑板的技术要求,对支撑板进行了工艺分析,介绍了支撑板弯曲模具的主要工作原理,然后针对支撑板弯曲模在弯曲时易出现的弯曲回弹、弯裂等质量问题,研究了解决办法,确定了改进措施;特别分析了弯曲高度较小的厚板料在弯曲时因受凸模的挤压力作用,会在工件表面产生压痕的问题,从而阐述了所采取的工艺方法;针对性地描述了如何对模具的弯...     

Forming characteristics of thin-walled tube bending process with small bending radius

Currently requirements of thin-walled tube with small bending radius cause the defects such as wrinkling, overthinning and cross-section distortion more prone to occur in bending process. Based on the analysis of the forming characteristics by analytical and experimental methods, a complete 3D elastic-plastic FEM model of the process was developed using ABAQUS/Explicit code, including bending process, balls retracting and unloading process, and thus the plastic deformation characteristics with small bending radius were investigated. The main results show that： 1） The utmost deformation feature of the NC bending process is its continuous progressive deformation. 2） The occurring conditions of the defects such as wrinkling and tension instability in the process are obtained. The wrinkling is traditional on the double compressive stresses state and the tension instability is on the double tension stresses state. 3） The enhanced non-uniform deformation in thin-walled tube with small bending radius is demonstrated by comparing the stress/strains distributions under the 1.5D and lD bending conditions. 4） For lD small bending process, a new method-＂stepped mandrel retraction＂ is proposed to improve the bending quality in experiment according to the FE simulation. The simulation results are verified by experiment.     

数控母排折弯机模具的应用

介绍了数控母排折弯机上多种模具的应用,分析了各种模具的适用范围以及母排的加工特点,阐述了母排折弯加工工艺的特点和相关技术。     

壁厚变形对弯管最小相对弯曲半径的影响

通过实验，分析了管材弯曲外侧的切向和管壁厚方向的应力应变状态，建立了相应的平均应变计算公式，进一步推导出由管材延伸率和拉伸强度所约束的最小相对弯曲半径计算公式。指出管型材料的真实力学性能对于管材弯曲成形性和最小相对弯曲半径的近似计算具有重要影响。     

薄壁钢管无芯弯曲最小相对弯曲半径的确定

分析了钢管弯曲应力和应变,探索了最小相对弯曲半径与管的弯曲切向主应变的关系,并确定了最小相对弯曲半径的计算方法,进一步推导出分别按照材料硬化指数、延伸率和变形几何条件计算的最小相对弯曲半径公式,再通过薄壁钢管无芯弯曲试验对其进行修正。用此方法可在少量的钢管弯曲试验的基础上,精确地确定钢管弯曲的实际最小相对弯曲半径,具有较高的参考价值。     

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。     

管材激光弯曲工艺研究

管材激光弯曲是一种具有极高柔性的金属塑性加工方法,特别适合于薄壁管材的小曲率半径弯曲。文章依据塑性力学原理推导了管材激光弯曲的弯曲角度计算公式,并与试验结果进行了对比。理论计算与试验结果均表明,激光弯曲角度随激光扫描次数的增加而增大,但并不呈线性关系,同时还存在一个获得永久塑性弯曲的激光功率阈值。     

支架模拟分析及其弯曲模设计

运用DYNAFORM有限元数值模拟分析软件,对汽车转向柱后支架的弯曲成形进行了数值模拟.结果表明,一次成形在弯曲处有严重的变薄现象,两次成形无论是应力分布还是厚度分布都优于一次成形,所以采用两步弯曲成形的工艺方案.同时,设计了多工位弯曲模具,即将支架的两套弯曲模安装在同一模架上,在冲床的一次行程中完成支架的弯曲成形.这样避免了在一套弯曲模上一次成形产生的缺陷,同时解决了用两套模具单工序成形效率低的问题.