薄壁不锈钢管件滚弯成形工艺有限元分析

应用ANSYS有限元分析软件中的LS-DYNA求解器,对薄壁不锈钢管件弯曲成形过程进行了弹塑性数值模拟.通过对管件弯曲角度试验结果与模拟值的对比分析,证明了建立管件有限元模型的正确性.在此基础上分析了管件滚弯过程的应力、应变,揭示了其成形时的塑性变形流动规律及其对管件质量的影响.结果表明,薄壁不锈钢管件弯曲冷成形的主要失效形式是内侧部分的起皱和外侧部分的失稳.     

大口径薄壁小弯曲半径数控弯管有限元建模和实验

针对大口径薄壁小弯曲半径管件在航空航天领域日益迫切的需求,在对数控弯曲过程的实验和理论分析基础上,选用动态显式有限元平台ABAQUS/Explicit,以50mm×1mm(外径×壁厚)系列不锈钢和铝合金大口径薄壁小弯曲半径管件为例,实现了包括弯管、抽芯、卸模回弹的完整的数控弯曲有限元模型的建立,结合实验研究对比讨论了大口径小弯曲半径管件弯曲过程建模的难点和解决方法。     

管件弯曲过渡区研究及回弹控制

针对小直径厚壁管件,把成形部分沿长度方向划分为曲率过渡区和稳定区,利用有限元数值模拟分析了工艺参数(进给速度、弯曲速度和扭转速度)对管件过渡区曲率的影响,建立了管件弯曲角和稳定区曲率的关系。通过自主研发的空间管件数控弯曲设备,基于DMC2210运动控制卡,使用C++软件中MFC模块编写控制程序和操作界面进行加工试验,并验证了加工后的圆柱螺旋管件和空间变曲率管件的有效性。结果表明:管件加工误差在合理范围内,基本满足设计和使用要求。     

大直径薄壁钛管加热弯曲成形的数值模拟

采用有限元软件ANSYS对大直径薄壁钛管加热弯曲成形过程进行了有限元模拟.利用ANSYS的参数化设计语言APDL分别建立了管件加热过程有限元模型和管件弯曲过程有限元模型,使所做的模拟能较方便地适用于不同的管子外径、弯曲半径以及模具尺寸.研究结果表明,加热温度对薄壁钛管弯曲成形质量有着显著的影响,加热温度在650～700℃之间时管子弯曲成形质量较好.     

异形截面管弯曲与内高压复合成形工艺计算机模拟

利用有限元仿真软件ABAQUS/Explicit,建立了圆管弯曲成形过程和内高压复合成形的三维有限元模型,提出了利用圆形管件先绕弯后采用内高压胀形复合成形工艺成形弯曲异型管的方法.分析了管件成形过程中变化较大的点的成形过程,内压加载方式等对成形结果的影响.     

工艺参数对动态流量控制法挤压弯管应力的影响

采用有限元模拟和实验研究了挤压钛合金弯曲管件.通过实验验证了工件的形状和尺寸精度,并通过有限元模拟分析了工艺参数对挤出过程中变形体的平均压应力分布情况和挤出弯管件的曲率半径的影响规律.结果表明:有限元模拟中,弯管件的曲率半径误差为6.03％,弯管直径误差为3.82％;在靠近定径带处,平均压应力呈非均匀分布;在焊合腔内,...     

芯棒形式对薄壁管弯曲成形质量的影响

薄壁管弯曲成形过程中芯棒对弯管的成形质量影响较大,芯棒形式的选取是否合理直接关系着管件成形质量的优劣。采用有限元平台 ABAQUS ／Explicit 建立不锈钢管三维仿真模型,讨论了圆柱式、圆头式、弧式、球窝式和圆头球窝式5种形式的芯棒对弯管成形质量的影响,并对球窝式芯棒进行了实验验证。结果表明：在球窝式和圆头球窝式等关节式芯棒的支撑下弯曲管件的外壁减薄率比圆柱式、圆头式以及弧式芯棒等整体式芯棒高;弧式芯棒较有利于减轻管件弯曲后外壁减薄情况;球窝式芯棒有利于获得综合性能更好的成形管件;有限元仿真模型能够较可靠地模拟实际数控弯曲成形,为生产加工芯棒的选取提供了理论指导。     

芯棒形式对薄壁管弯曲成形质量的影响（英文）

薄壁管弯曲成形过程中芯棒对弯管的成形质量影响较大,芯棒形式的选取是否合理直接关系着管件成形质量的优劣。采用有限元平台ABAQUS/Explicit建立不锈钢管三维仿真模型,讨论了圆柱式、圆头式、弧式、球窝式和圆头球窝式5种形式的芯棒对弯管成形质量的影响,并对球窝式芯棒进行了实验验证。结果表明:在球窝式和圆头球窝式等关节式芯棒的支撑下弯曲管件的外壁减薄率比圆柱式、圆头式以及弧式芯棒等整体式芯棒高;弧式芯棒较有利于减轻管件弯曲后外壁减薄情况;球窝式芯棒有利于获得综合性能更好的成形管件;有限元仿真模型能够较可靠地模拟实际数控弯曲成形,为生产加工芯棒的选取提供了理论指导。     

摩托车复杂弯管件在数控弯管机上的弯曲工艺

分析了摩托车上部分复杂弯曲管件的弯曲特点及在数控弯管机上的弯曲成形工艺，给出了所需工艺参数计算公式，对弯曲管件回弹、定位等问题进行了分析说明。     

基于数值模拟的铝合金矩形管变形回弹问题研究

使用ABAQUS大型有限元软件对3A12铝合金矩形管件弯曲回弹过程进行有限元模拟仿真,并通过实验验证模型的可靠性。结果表明,抽芯过程对管件有预卸载作用,可以增大芯棒和管件间的摩擦系数减小回弹,增多芯头也能使回弹减小,而随着芯棒伸出量的增长,回弹是先增大后减小的变化过程。     

管材三维无芯弯曲过程有限元模拟

建立了管材三维弯曲成形有限元模型,对管材弯曲成形过程进行模拟,分析了管材弯曲过程中应力、应变分布情况,探讨了弯曲角速度对管材成形过程的影响。结果表明,管材弯曲过程中,弯角外侧管壁壁厚减薄,弯角内侧管壁壁厚增大。弯曲角速度越大,管材内外侧壁厚变化越大,越容易发生拉裂、起皱等畸变。     

螺旋盘管弯曲成形有限元模型的建立

为了得到空间弯曲件成形特点和变形规律,本文对螺旋盘管滚弯成形过程进行了分析研究.在建立的空间弯曲成形的理论模型基础上,依据三维弹塑性大变形动态分析理论,以大型商用有限元软件ANSYS/LS-DYNA为分析工具,对弯曲成形过程中的边界条件进行了合理处理,实现了成形辊轮在空间位置的自由移动和转动,建立了螺旋盘管滚弯成形的有限元模型.     

Numerical and experimental study on in-plane bending of microchannel aluminum flat tube

Microchannel aluminum flat tubes have attracted more and more attention in recent years, especially in ACR (air conditioning and refrigeration) industry. Rotary-draw bending is a versatile and precise method in forming of tubes. Compared with traditional out-of-plane bending method, in-plane bending can cause different forming defects. During the process, wall thinning, sectional distortion, wrinkling, and channel shape degradation are the main defects that affect tube quality in industrial applications. In this paper, an experimental apparatus for flat tube in-plane bending is manufactured, and experiments are performed to examine the forming quality of tubes. Considering the characteristics of the bending process, based on the LS-DYNA software environment, a 3D elastic–plastic finite element model is established and validated by experiment. Using the validated FE model, the forming quality of microchannel flat tube bending process is evaluated quantitively. Furthermore, the influence mechanism of process parameters, such as bending radius, tool–tube clearance, and channel diameter, has been revealed. The results indicate that the degradation of the tube channels is relatively small under common process conditions; bending radius is the main factor which influences the forming quality of the flat tube; the tool–tube clearance mainly affects the wrinkling of the flat tubes; channel diameter has little effect on the formability of tube.     

内压对薄壁管充液压弯时的影响

失稳起皱和截面畸变是薄壁管弯曲成形过程中的主要缺陷,通过数值模拟和实验的方法,研究了液压支承下管材的弯曲变形行为,进行了从无内压到内压为18MPa的管材充液弯曲成形,分析了充液弯曲成形过程中的内压值对成形的影响,给出了成形后的不圆度和典型点壁厚减薄率的变化规律,结果显示,随着充液压力的增加,管材的截面不圆度逐渐减小,管材内侧壁厚增厚趋势减小,外侧壁厚减薄趋势增大。并根据模拟结果给出了成形后的典型点的应力状态。     

矩形管多点压弯成形截面畸变的数值分析

基于有限元分析软件ABAQUS,建立了矩形管多点压弯成形三维有限元模型,对比分析了矩形管整体压弯和多点压弯的截面畸变,研究了矩形管多点压弯成形时摩擦系数、管壁厚度、弯曲半径对截面畸变的影响。结果表明:矩形管多点压弯的截面畸变量略大于矩形管整体压弯的截面畸变量,且最大畸变率小于10%;摩擦系数对截面畸变影响较小;管壁越厚,截面畸变越小;弯曲半径越大,截面畸变越小。成形实验验证了矩形管多点压弯成形的可行性。     

基于有限元模拟的数控弯管过程轴力和弯矩的分析计算

获取管材数控弯曲过程中的轴力和弯矩,有助于对成形机理的了解和后续的回弹分析,以及为选择设备和设计模具提供重要依据。提出了基于三维有限元模拟的数控弯管过程中轴力和弯矩的求解方法,详细阐述了其实现过程。采用该方法,分析了轴力和弯矩随弯曲角的变化特征以及工艺和材料参数对轴力和弯矩的影响规律:随着弯曲过程的进行,塑性变形区的轴力变化不大,弯矩呈指数关系变化,而弯曲变形区刚性端的轴力几乎线性递增,弯矩类似于阻尼正弦曲线变化;弯曲速度和材料强度系数的增大以及弯曲半径和硬化指数的减小会引起轴力和弯矩的增加。文中提出的方法也可推广应用于板材、其他型材和管材的弯曲。     

厚壁结构管件刚模塑性成形过程的数值模拟与工艺研究

基于刚塑性有限元法,忽略了回弹和管坯与模具、芯轴的间隙的影响,建立了简化的有限元模型,对厚壁管压弯、压扁成形过程进行了数值模拟,得到了各场量的分布。根据应力分布结果,对起皱和破裂等缺陷进行分析预测,并根据截面变化情况,研究了芯轴对截面畸变的作用与影响。该研究对厚壁管件弯曲和扁化过程的工艺方法提供了依据。     

管材无芯弯曲中回弹规律的研究

作为管材弯曲变形研究的一部分,在大量试验的基础上开展了管材弯曲回弹的实验研究,利用沿弯曲线切向和管壁厚方向的变形关系,推导出基于弯管外侧材料变形卸载后弯曲回弹角的近似计算公式.并对影响管材弯曲回弹的变形条件和材料力学性能进行了简要分析.     

基于数值模拟的薄壁管冷弯成形工艺研究

薄壁管冷弯成形过程中最常见的缺陷有管坯内侧失稳起皱、外侧减薄破裂,为获得质量良好的某车用水冷管接头冷弯件,采用数值模拟方法分别研究了芯棒伸出量e、防皱块与管坯间隙c以及芯棒直径d等工艺参数对冷弯成形质量的影响.结果表明:随着芯棒伸出量e增大,管坯外侧壁厚减薄率γ增大,管坯内侧起皱趋势先减小再增大;随着管坯与防皱块的间隙...     

加热弯管工艺研究

采用计算机数值模拟、理论分析与实验结合的方法 ,对加热弯管进行三维有限元模拟研究 ,利用三维有限元数值模拟加热弯管工艺 ,可以得出切合实际的工艺参数