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。     

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。     

TC4钛合金电致塑性V型弯曲性能的实验研究

针对TC4钛合金常温下冲压成形性能差的问题,通过电塑性拉伸、电塑性V型弯曲实验,研究了脉冲电流对TC4钛合金V型弯曲性能的影响规律。电塑性拉伸实验表明,电流可有效提高TC4钛合金的延伸率,降低流动应力,当有效电流密度从9.03A·mm-2增加到11.84A·mm-2时,延伸率从20.1%提高到69.7%。电塑性V型弯曲实验表明,电流可有效提高TC4钛合金的弯曲成形性能,降低回弹角和弯曲成形力,当有效电流密度从14A·mm-2增加到38.67A·mm-2时,回弹角减小47.5%。     

铝合金板材V形弯曲回弹研究

主要研究了铝合金板材V形弯曲回弹角与弯曲角、相对弯曲半径之间的关系,分析了宽板弯曲和窄板弯曲回弹角的差异。结果表明,在V形弯曲中,铝合金板材的弯曲回弹角随弯曲角度的增加而减小,随相对弯曲半径的增加而增加;厚板弯曲的回弹角明显小于薄板弯曲的回弹角,而板材的宽度对其回弹角则无明显影响。     

脉冲电流对1.5 GPa级低碳钢V形弯曲回弹的影响

利用金属材料的电致塑性效应,以1.5 GPa级高强度钢为研究对象,在板材V形弯曲成形过程中引入脉冲电流,分析模具结构及电辅助弯曲工艺对V形弯曲回弹的影响。结果表明:脉冲电流对1.5 GPa级高强度钢板的V形弯曲回弹起到了明显抑制作用,回弹角大幅度降低,并且电流沿板料长度方向施加比沿厚度方向施加作用更显著。弯曲后保持通电的比先通电保持后弯曲能更好地抑制回弹的产生。随着电流密度、通电时间以及频率的增加,回弹角逐渐减小;经过脉冲电流成形后,板料表面质量良好,回弹减小,其变形区硬度有所提高。     

2024-T3铝合金板材电磁V弯成形实验

通过电磁V弯成形实验,研究不同电磁参数下2024-T3态铝合金试样成形后V型区最小弯曲半径、V型回弹角度及成形深度等方面的变化规律;同时,对比分析机械V弯试样和电磁V弯试样的形状和表面质量。结果显示,随着放电能量的升高,电磁V弯试件的最小弯曲半径减小,回弹角减小,成形深度增大;电磁V弯成形试件的表面质量明显优于机械V弯成形试件,没有局部橘皮现象及回弹翘曲缺陷;电磁V弯成形试件的V型区外侧显微硬度值,介于原始态2024-T3铝合金和机械V弯成形试件之间。     

V型弯曲件回弹规律的有限元分析

以V型件弯曲和回弹过程为分析研究对象，通过对V型件弯曲及回弹过程的有限元数值模拟，分析获得了成形参数对V型件弯曲回弹的影响规律。结果表明：回弹角随弯曲角及材料的硬化系数的增大而增大，随材料的变形程度及硬化指数的增大而减小。     

铝合金板材弯曲成形性能

以5083铝合金板材的V形弯曲为研究对象,探究了影响板材回弹的几种因素.结果表明:5083铝合金板材的屈服强度越大其回弹角也越大;随着弯曲角的增加,回弹角减小;弯曲模具开口度增加,回弹角减小;相对弯曲半径增加,回弹角增加;V形弯曲部分的板材会减薄,对于相同的弯曲角,相同型号的试样,弯曲半径越小,则弯曲减薄量越大;而使用相同尺寸的弯曲半径时,弯曲角度越大则减薄量越大.     

Invar 36合金厚板四辊滚弯成形及回弹规律研究

为了分析Invar 36合金厚板的四辊滚弯成形工艺及工艺参数对滚弯回弹的影响规律,进行了不同板料厚度和工艺参数条件下的Invar 36合金厚板四辊滚弯实验,同时基于ABAQUS有限元平台,利用Swift硬化模型、Mises屈服准则,建立了四辊滚弯有限元模型。通过有限元模拟结果与滚弯实验结果的对比发现,随着设定弯曲半径的减小,模拟精度随之提高。总体而言,有限元模拟结果和实验结果吻合度高,利用该有限元模型可精确预测Invar 36合金板料四辊滚弯成形件曲率半径。综合实验和数值模拟结果表明,弯曲半径越大、板料厚度越小、上下辊夹持力越小,则弹塑性变形中弹性应变占比越大,回弹越显著。     

6061-T4薄壁铝合金管数控弯曲回弹规律(英文)

以规格为50.8mm×0.889mm(管材外径×管材壁厚)的高性能薄壁6061-T4铝合金管为对象,采用单因素实验分析和基于全过程三维有限元模拟的正交方法,获得多个弯曲成形参数对6061-T4薄壁铝合金管数控弯管回弹的影响。结果表明:1)弯管回弹角随弯曲角度的增大而总体呈线性增大;2)影响弯管回弹的显著性因素从高到低排列为:芯棒管材间隙,弯曲半径,压模管材摩擦,防皱块管材间隙,压模管材间隙,助推速度,芯模管材摩擦和芯球个数;3)显著性成形参数对回弹的影响规律与不锈钢和钛合金相似:回弹角随弯曲速度、芯棒管材间隙、相对弯曲半径、防皱模管材间隙、压力模摩擦系数、压力模相对助推速度的增大而增大,随芯棒伸出量、芯球个数和芯棒摩擦系数的增大而减小。     

0Cr18Ni9管材大曲率无芯弯曲回弹研究

为了提高管材回弹后的质量,初步建立了管材大曲率无芯弯曲回弹角的预测模型。同时建立了管材弯曲回弹模拟模型,基于ABAQUS数值模拟和实验对0Cr18Ni9管材进行大曲率无芯弯曲(相对弯曲半径为1. 5),验证了模拟模型的可靠性。研究了弯曲角、弯曲速度及壁厚等工艺参数对管材弯曲回弹的影响。结果表明:管材弯曲回弹是一个应力释放的过程,弯曲角对回弹影响最大,壁厚次之,弯曲速度影响最小;回弹角随弯曲角度的增大而增大;回弹角随壁厚增大而减小;弯曲速度与回弹角成正相关关系,回弹角随弯曲速增大而增大。     

U型钢成型过程中回弹影响因素的综合分析

为了研究U型钢弯曲成型过程中的各种影响因素对回弹角的影响,对U型钢回弹时回弹角的求解公式进行了理论推导,分析可知回弹角随相对弯曲半径值增大而增大;弯曲角越大,回弹角越大;弹性模量越大,回弹量越小。用有限元软件ANSYS建立模型,模拟分析相对弯曲半径、弯曲角和弹性模量对回弹角的影响。模拟分析可知,在相同的条件下,回弹角随相对弯曲半径值增大而增大,回弹量基本与相对弯曲半径成线性关系;弯曲角度的大小对回弹有显著的影响,在相同的条件下,弯曲角越大,回弹角越大;材料的弹性模量对回弹有显著的影响,回弹量随弹性模量的增大而减小。     

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。     

四辊连续滚弯侧辊位移计算与数值模拟

在四辊卷板过程中,卷制工件的曲率主要取决于侧辊的位移量。以塑性弯曲理论为基础,对四辊连续滚弯过程中板材各阶段的变形情况进行了理论分析。根据卸载定理推导出双线性硬化模型板材的回弹曲率计算公式,建立了四辊连续滚弯侧辊位移的数学模型。利用ABAQUS有限元软件对四辊连续滚弯过程进行三维动态模拟,对仿真值和理论值进行了比较,分析了不同板厚下侧辊进给量、相对弯曲半径与成形曲率半径之间的关系。结果表明:有限元仿真误差较小,可以用来指导实践;随着侧辊进给量的增加,板厚对成形曲率半径的影响逐渐减小;成形曲率半径随着相对弯曲半径的增加基本呈线性关系变化。     

方矩形焊管多规格柔性冷弯成形回弹分析

针对方矩形焊管在冷弯成形过程中的回弹问题,利用COPRA软件进行冷弯成形工艺设计,确定了适用于柔性制造的工艺参数,基于ABAQUS软件建立了8种冷弯成形有限元模型,先后进行显示动力学分析和静力学分析,模拟板材冷弯成形和卸载过程,得到了不同模型各道次的回弹角度,同时,通过单因素分析法研究了板料厚度、侧壁高度和成形宽度对回弹的影响。结果表明:最终成形角相同时,回弹角度呈先增大后减小的趋势;增大板料厚度、成形宽度和减小侧壁高度均会分别导致冷弯成形中各道次的回弹角度减小,且回弹角度与板料厚度成线性关系;在进行弯角二的冷弯成形过程中,宽度方向板材的等效应力基本不变,弯角一不会发生回弹现象。     

工业纯钛TA1板冷变形过程分析及回弹研究

钛变形时回弹较大,易制约成形件的精度。本文采用有限元数值模拟结合试验对TA1工业纯钛板进行V形件塑性变形及回弹研究。试验采用高速摄像系统进行钛板成形过程的图像采集,并利用三维激光测量技术对成形后零件进行回弹分析。最后,采用有限元分析和正交试验方法,研究了冲压速度、模具间隙、圆角半径和摩擦系数对纯钛TA1板塑性成形的综合影响。结果表明,工业纯钛板材变形过程中回弹值随圆角半径增大而增大,随模具间隙和摩擦系数的变化呈波动现象,随冲压速度增大先减小后增大。     

π截面铝合金型材拉弯成形工艺数值模拟研究

针对A7075-T6型材结构件,利用ABAQUS软件建立π型截面型材拉弯成形有限元模型,对该铝合金型材结构件拉弯成形进行数值模拟,并分析预拉量、补拉量、弯曲半径及摩擦系数的变化对回弹的影响。结果表明:预拉量、补拉量、弯曲半径和摩系数都会影响回弹量,在相对应的变化范围内,回弹随着预拉量、补拉量的增大有明显减小的趋势,而回弹量与弯曲半径和摩擦系数均呈正相关。其中对回弹量的变化影响较为明显的为拉伸量;当预拉量为1%,补拉量为2%,摩擦系数为0. 08,弯曲半径为200 mm时,回弹最小。     

飞机Z形框滚弯加工数值模拟与分析

采用大型有限元分析软件ANSYS,对飞机Z形框滚弯及其回弹过程进行三维动态仿真模拟。模拟结果表明,在Z形框滚弯过程中,型材截面的4个角处均存在应力集中现象;随着弯曲半径的增大,塑性应变值减小;塑性应变的最大值出现在受压侧缘条的中部;塑性应变为零的部位基本在Z形框高度的中线处。文章研究了各种因素对Z形框滚弯回弹的影响。研究结果显示,Z形框回弹半径随着弯曲半径的增大而增大,随着型材厚度的增大而减小,随着应变刚模量D值的增大而增大。     

三辊滚弯成形过程的回弹研究与试验分析

回弹是板材滚弯成形过程中一种不可避免的现象,直接影响着板材的加工精度。为了提高三辊卷板机板材回弹后的成形质量,建立了三辊回弹理论模型,预测了板材回弹后的滚弯成形半径;利用ABAQUS仿真软件分析了滚弯变形区的应力场分布,分析了上辊下压量、轧辊与板材间的摩擦力以及多道次滚弯成形对板材回弹的影响规律;通过多道次滚弯试验进行了验证。试验结果表明:随着上辊下压量和摩擦系数的增大,板材回弹量的下降趋势逐渐趋于平缓;多道次滚弯加工降低了板材回弹时的波动,提高了回弹均匀性,板材的成形质量随之提高;相较于多道次滚弯试验,三辊回弹理论模型的最大误差为8.4%,有限元模型的最大误差为6.7%,都具有较高的精度。     

高强度钢筋弯箍回弹角及箍筋精度研究

高强度钢筋在弯箍机上进行弯箍加工成一定角度后,在残余应力作用下钢筋会产生回弹现象。为了提高箍筋角度的精度,需要考虑回弹角度对箍筋角度的影响。基于弹塑性弯曲回弹理论,考虑加工硬化影响的情况下,推导出箍筋角度与回弹角度的关系式。并基于弯箍转盘几何模型,推导出弯箍转盘转角与箍筋角度的关系。应用MARC有限元软件建立弯箍模型,分析了弯箍成形速度、弯箍轴回转半径对钢筋回弹角的影响。进行弯箍成形实验,结果表明,弯箍成形速度对回弹角度影响较小,回弹角随着弯箍轴回转半径的增大而增大,实验结果与有限元模拟结果基本吻合。