小直径LF6铝合金管数控弯曲回弹规律

航空用小直径铝合金管在数控弯曲卸载后会产生比较明显的回弹现象,影响零件的几何和形状精度。基于有限元软件AUTOFORM,建立了LF6铝合金管数控弯曲弹塑性有限元模型。利用该模型,研究了弯曲角度与卸载后回弹角度之间的关系,并通过正交实验分析了工艺参数对小直径LF6铝合金管数控弯曲回弹的影响规律。结果表明,回弹角随着弯曲角度的增大而线性增大;回弹角随芯棒伸出量的增大而减小,随芯棒与管材间隙和管材与压块间摩擦系数的增大而增大,压块相对助推速度小于1时,回弹角增大。     

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。     

工艺参数对弹性模量变化条件下高强不锈钢管绕弯回弹行为的影响北大核心CSCD

采用反复加载-卸载拉伸试验获得了高强0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管的弹性模量随塑性变形的变化规律,构建了弹性模量与塑性应变之间的函数关系,并嵌入ABAQUS软件中模拟了工艺参数对高强不锈钢管数控绕弯回弹行为的影响,分析了回弹对工艺参数的敏感性。结果表明:弹性模量变化和恒定条件下,工艺参数对高强不锈钢管数控绕弯回弹行为的影响的变化趋势相似,只是弹性模量变化条件下的回弹值增大了;回弹角和回弹半径随着芯棒伸出量、弯曲速度、助推速度的增大或管材/芯棒间隙、管材/弯曲模间隙、管材/弯曲模摩擦因数的减小而减小。回弹半径对工艺参数更为敏感,其敏感性大小依次为:管材/弯曲模间隙、管材/弯曲模摩擦因数、助推速度、弯曲速度、芯棒伸出量和管材/芯棒间隙,而回弹角对各工艺参数的敏感性不显著。     

TA18高强钛管数控弯曲回弹工艺参数影响的显著性分析

高强钛管数控弯曲卸载后会产生显著回弹现象,这严重影响着管件的几何和形状精度。基于ABAQUS平台建立了TA18高强钛管数控弯曲、抽芯及回弹三维弹塑性有限元模型,并进行可靠性评估。通过虚拟正交试验,研究工艺参数对TA18高强钛管数控弯曲回弹的影响显著性及规律。结果表明,影响回弹的显著工艺参数依次为:芯棒伸出量、弯曲模-管子摩擦系数、压块-管子间隙、压块相对助推速度和芯棒-管子间隙;其影响规律为回弹角随芯棒伸出量的增大而减小,随弯曲模-管子摩擦系数、压块-管子间隙和芯棒-管子间隙的增大而增大,当压块相对助推速度小于1时,回弹角明显增大。并采用多元逐步线性回归方法建立了回弹角与显著工艺参数之间的预测模型,经对比验证,对于规格为φ12mm×t1mm×R36mm的TA18高强钛管,此模型预测结果与虚拟试验结果之间误差不超过5%。     

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。     

TA18中强钛合金管数控弯曲成形工艺与结构参数显著性分析

基于ABAQUS平台建立了TA18中强钛合金管数控弯曲成形过程的有限元模型,并对模型进行了可靠性评估。通过虚拟正交试验,研究了结构参数与工艺参数对TA18中强钛合金管数控弯曲成形工艺影响的显著性。从壁厚减薄率、截面畸变率、壁厚增厚率、回弹角这4个方面综合研究分析表明,不同因素对TA18中强钛合金管弯曲成形的影响程度依次为:相对弯曲半径、弯曲角度、芯棒伸出量、芯棒与管间隙、弯曲速度、芯棒与管之间的摩擦系数、压块与管之间的摩擦系数。在本文所选参数水平中,当结构参数为相对弯曲半径r/d=3.0、弯曲速度v=0.8 rad·s~(-1),以及工艺参数为弯曲角度θ=90°、芯棒伸出量e=3 mm、芯棒与管间隙δ=0.3 mm、芯棒与管之间的摩擦系数f_1=0.2、压块与管之间的摩擦系数f_2=0.2时,TA18中强钛合金管数控弯曲成形的质量最好。     

芯棒伸出量对0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管数控弯曲成形质量的影响

利用有限元模拟软件ABAQUS建立了0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管材的数据弯曲、抽芯及回弹全过程有限元模型,并对其可靠性进行了验证;研究了芯棒伸出量e对横截面畸变、壁厚变化、起皱趋势和回弹角的影响规律。结果表明,随着芯棒伸出量的增大,管材横截面畸变率和回弹角减小,当芯棒伸出量大于2.5 mm时,管材出现"鹅头"现象;外侧壁厚减薄率随着芯棒伸出量的增大而增大,内侧壁厚增厚率随着芯棒伸出量的增大而有所减小,但减小趋势不明显;弯管内侧起皱趋势随着芯棒伸出量的增大先减小后增大;最后获得了合适的芯棒伸出量范围为1.5~2 mm。     

薄壁管数控绕弯成形壁厚减薄的主要影响因素研究

针对薄壁圆管数控绕弯精确成形过程在多因素作用下容易出现外侧壁厚减薄的物理过程,基于Dynaform建立了数控绕弯三维有限元模型并验证了模型的可靠性.研究了材料参数、顶推装置、弯曲角度、相对弯曲半径、芯棒伸出量、芯头个数对管材数控绕弯成形外侧壁厚减薄的影响规律.结果表明:LF2M铝合金比1Cr18 Ni9Ti不锈钢减薄严重,但是截面畸变程度小于1Cr18Ni9Ti;相比尾部没有安装顶推装置的管坯,加装了顶推的弯管壁厚减薄率降低了大约5％;随着弯曲角度和弯曲半径的增大,减薄率也逐渐增大;芯棒伸长量和芯头个数也是影响减薄的重要因素,芯棒伸出越多,弯管壁厚减薄率越大,增加芯头也会增大减薄率.     

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。     

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。     

间隙对TA18高强钛管数控弯曲成形截面畸变及壁厚变化的影响

基于ABAQUS/Explicit平台,建立了TA18高强钛管数控弯曲成形过程三维有限元模型,并验证了模型的可靠性;采用该模型模拟分析了模具与管材之间的间隙对TA18高强钛管数控弯曲成形截面畸变和壁厚变化的影响规律。结果表明:减小芯棒/管材的间隙、弯曲模/管材的间隙和压块/管材的间隙可以降低截面畸变程度;减小弯曲模/管材的间隙、压块/管材的间隙或增加芯棒/管材的间隙可以减小壁厚减薄率;增大弯曲模/管材的间隙、芯棒/管材的间隙和压块/管材的间隙可以降低壁厚增厚率;防皱块/管材的间隙对截面畸变和壁厚变化影响不大。获得了较佳的芯棒/管材的间隙值、弯曲模/管材的间隙值、压块/管材的间隙值和防皱块/管材的间隙值,分别为0.075、0.1、0.1和0.1 mm。     

高强小弯曲半径钛管热场辅助数控弯曲工艺参数确定性优化

以小弯曲半径高强钛管热场辅助数控弯曲先进成形过程为研究对象,建立了高强钛管热场辅助数控加热-弯曲热力耦合全过程有限元模型,优化了数控弯曲热场局部加载方式.以成形温度、芯模直径、芯棒伸出量和助推系数作为优化参数,建立了最大截面扁化率Q和最大壁厚减薄率t的双响应面函数关系表达式,采用非支配排序多目标优化遗传算法,实现了基于...     

薄壁管小弯曲半径数控弯曲壁厚减薄实验研究

外侧壁厚减薄是弯管成形中容易出现的加工缺陷之一,对于薄壁管小弯曲半径(R/D≤2)数控弯曲成形尤为严重.本文采用实验法,对该成形过程中弯曲段的壁厚减薄进行了深入研究,得到芯头个数、芯棒伸出量、弯曲角度、压块与管件摩擦条件、压块速度、相对弯曲半径、材料参数对壁厚减薄的影响规律.结果表明,合理增加压块与管件间的摩擦和压块速度,有助于控制壁厚减薄;1CR18Ni9Ti管变形特点不同于LF2M管,后者更易出现拉裂缺陷.     

Ti55合金电辅助V弯电热力耦合仿真及回弹预测EI北大核心CSCD

本文为研究Ti55合金板材电辅助V弯回弹规律,基于ABAQUS软件平台建立Ti55合金板材电辅助V弯电-热-力耦合三维有限元模型。对板材V弯及回弹过程进行正交试验模拟,研究弯曲角、相对弯曲半径、有效电流密度、成形速度对板材回弹的影响规律,建立了基于径向基函数的回弹预测模型。结果表明:在选取参数范围内,随着弯曲角、相对弯曲半径的增大和有效电流密度的减小,回弹角增大;随着成形速度的增大,回弹角先减小后增大。极差分析和方差分析得到弯曲角和相对弯曲半径对回弹角有显著影响。电辅助板材V弯相对机械V弯回弹角平均降低48.7%。进行电辅助V弯实验,对比厚度、温度和回弹角,平均误差分别为9.4%、4.6%和13.4%,验证了有限元模拟及回弹预测模型的准确性。     

芯模参数对高强度薄壁管数控弯曲成形质量的影响

薄壁管数控弯曲成形中的柔性芯模是影响薄壁管成形质量的关键因素。利用有限元分析软件Dynaform建立了高强度薄壁管数控弯曲过程的有限元模型,并对其可靠性进行实验验证。研究了芯棒与管材间隙、球芯棒个数、球芯棒与管材间隙、芯棒与管材摩擦条件等芯模参数对高强度薄壁管数控弯曲过程中壁厚变化和截面畸变的影响规律。结果表明:随着芯棒与管材间隙的增大,壁厚减薄率减小,截面畸变率增大不明显,芯棒与管材间隙主要影响管材弯曲结束位置;随着球芯棒个数的增加,壁厚减薄率增大,截面畸变程度减小;随着球芯棒与管材间隙的增大,壁厚减薄率减小,截面畸变率增大;芯棒与管材内壁的摩擦越小,越有利于降低壁厚减薄率。     

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。     

间隙对0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管材数控弯曲截面质量的影响

基于ABAQUS/Explicit,建立了0Cr21Ni6Mn9N(21-6-9)不锈钢管材数控弯曲成形的三维弹塑性有限元模型,模拟分析了管模间隙对管材弯曲成形截面质量的影响规律。结果表明:壁厚减薄和截面畸变程度在中间部位严重,在弯曲平面和初始弯曲平面附近较小;随着芯棒与管材间隙的增大,壁厚减薄率减小,截面畸变程度先减小后增大;随着弯曲模与管材间隙的增大,壁厚减薄率和截面畸变程度增大;随着防皱块与管材间隙的增大,壁厚减薄率和截面畸变程度先减小后基本不变;压块与管材间隙对弯管截面质量的影响不显著。     

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。     

压块对H96矩形管绕弯成形回弹与截面变形的作用

为了控制矩形管绕弯成形的回弹和截面变形,建立考虑压块力、速度加载条件的回弹和截面变形有限元预测模型,并对其可靠性进行实验验证。基于所建模型研究压块的摩擦因数、夹持压力和助推速度对H96矩形管回弹与截面变形的影响规律。结果表明:摩擦因数和夹持压力越大,回弹角和横截面高度变形越小。但压块对横、纵截面畸变的作用完全相反;芯头支撑区域内助推速度的变化能够影响回弹量,且不会加剧截面变形。提出变助推速度的压块边界条件组合方案,实现了弯曲角度小于90°和大于等于90°弯管的回弹量分别降低55.31%和36.45%,60°弯管的高度变形量平均降低1.79%,90°和120°弯管的高度变形量最大分别降低5.98%和6.35%。     

管材数控弯曲中的起皱分析与控制

针对内高压成形过程中,对弯曲件质量的严格要求,研究了低碳钢管材的数控弯管过程。采用数值模拟和实验,分析了不同弯曲半径、芯棒和管坯的间隙、芯棒位置和有无防皱块等参数对起皱的影响。结果表明,随着弯曲半径、芯棒直径、芯棒伸出量的增大及采用防皱块的情况下,管材弯曲起皱的趋势减小;在数值模拟的基础上进行了试验研究,试验结果和数值模拟结果吻合较好。采用二倍管径的弯曲半径,芯棒和管材间隙0.015D的情况下,能够有效地避免了弯曲内侧的起皱和外侧的减薄,成形出合格的副车架弯曲件,满足后续的内高压成形。