Q345钢矩形管弯曲成型质量的研究

为判断高强钢矩形管绕弯成形参数对弯管质量的影响程度,建立了两种管坯厚度在5种径高比下弯曲不同角度的有限元模型,并对模型的可靠性进行实验验证。研究结果表明：当管件相对弯曲半径R/h₀≥3.5时,矩形管壁厚越薄越容易在靠近夹块与镶块一端由于面高度缩减率和壁厚减薄率的变化而发生截面畸变。随着相对弯曲半径逐渐增大,截面畸变受管坯弯曲角度影响较大。同时讨论了相对弯曲半径为3时的弯曲极限角度,两种厚度下,根据弯曲角管件中面最大高度缩减率与最大壁厚减薄率关系得出极限弯曲角度在40°左右,因此在小半径弯曲时,选择合适的弯曲角度能避免造成管坯变形量过大。     

模具间隙对薄壁管绕弯成形的影响规律

详细分析了薄壁管绕弯成形过程及其变形特点,基于有限元法对绕弯成形模具芯棒与管坯间隙,压块与管坯间隙,防皱块与管坯间隙以及弯曲凹模与管坯间隙等4个因素与薄壁管成形质量、回弹量的影响显著程度进行了四因素三水平的正交试验分析。结果表明：芯棒与管坯的间隙对成形后薄壁管壁厚及回弹的影响最显著,弯曲凹模与管坯间隙对回弹影响也较显著。     

高强钢方管绕弯时截面参数对成形质量的影响

金属薄壁方管在绕弯加工中一般会产生横截面畸变、顶板减薄、底板起皱等成形缺陷。为了判断高强钢方管截面参数对弯管成形质量的影响程度,建立了方管绕弯成形的三维有限元模型,在截面边长与弯曲半径一定时,基于Dynaform软件对6种尺寸的JAC590Y方管的90°绕弯成形分别进行了模拟,得出了不同相对壁厚与相对圆角半径方管绕弯后的主要畸变参数。分析表明:高强钢方管经90°绕弯后,其横截面畸变最大的部位出现于弯管的前段,其截面角处于50°～90°之间;在方管的截面边长、弯曲半径及管坯与模具的间隙一定时,方管的相对圆角半径与相对壁厚越小,则管件的横截面畸变与最大壁厚减薄率便会越大,而管件底板也越容易沿纵向起皱或其皱曲越明显。     

工艺参数对薄壁矩形管绕弯成形失稳起皱影响的显著性分析

基于三维有限元软件ABAQUS/Explicit,采用所建立的薄壁矩形管绕弯成形过程三维弹塑性有限元模型,结合虚拟正交试验,模拟研究了工艺参数对绕弯成形过程中失稳起皱影响的显著性。结果表明:弯曲半径、芯头个数、芯模与管坯间隙和防皱块与管坯间隙对薄壁矩形管绕弯成形过程中的失稳起皱影响较为显著。     

弯曲角度与半径对Q345钢矩形管绕弯截面畸变的影响

为了研究弯曲角α、弯曲半径和壁厚对Q345钢薄壁矩形管绕弯截面畸变的影响,利用Dynaform软件分别对两种壁厚的管坯在6种弯曲角度与5种弯曲半径下的绕弯成形进行仿真,得出每种情况下反映弯管截面畸变程度的3个畸变参数值.结果表明,Q345钢薄壁矩形管的绕弯成形存在由管坯尺寸和弯曲半径决定的临界弯曲角αc,弯管上的3个畸...     

热绕弯成形Ti80钛合金汽车排气管弯头工艺和起皱研究

为了探讨Ti80钛合金弯头管件的塑性成形工艺参数,采用弯管机进行了弯管成形工艺试验。首先设计了Ti80钛合金薄壁管绕弯成形的模具系统和实验参数,其次研究纵向绕弯速度、成形温度对管面褶皱的影响。结果表明,在有芯模的情况下不合理的工艺参数仍然会使管件产生起皱现象。合理的热绕弯成形工艺参数为:绕弯速度1rad/s,绕弯温度为900℃。使用该工艺参数热绕弯的管件无起皱等缺陷。     

汽车骨架矩形管弯曲成形极限值的研究

<正>达到极限最大弯曲角度的讨论目的为研究金属薄壁矩形管件绕弯成形时质量缺陷的截面畸变形式,对管件的宽度扩展率、中面高度缩减率、壁厚减薄率三者进行定义都参考文献。研究材料为JAC590Y,是汽车车身结构中常用的一种高强钢材料,屈服强度为395MPa,抗拉强度为615MPa,     

大直径厚壁管冷弯成形壁厚控制方法

以AP1000主管道热段为研究对象,根据大直径厚壁管冷弯成形特点,提出可采用预制偏心管坯的方法对冷弯成形管件壁厚进行有效控制。通过分析偏心管坯的偏心量与管件成形后弯曲段壁厚间的关系,得到了偏心量的选取范围,并给出了确定偏心量下限的理论计算公式。采用1∶10的偏心管坯进行冷压弯曲实验,结果表明,偏心管坯可以实现对管件弯曲成形后壁厚的有效控制,依据确定偏心量的理论计算公式所确定的偏心量,能够保证弯曲成形后管件壁厚在允许的偏差范围。文章为解决厚壁管弯曲成形的壁厚控制问题提供了一种新的技术途径。     

材料参数对矩形管绕弯截面变形的影响

基于动态显式有限元软件ABAQUS/Explicit,采用所建立的薄壁矩形管绕弯成形过程三维弹塑性有限元模型,模拟研究了材料参数对绕弯成形过程中截面变形的影响规律.结果表明:随初始屈服强度和强度系数的增大,截面变化率增大;硬化指数对截面变化率的影响不大,但硬化指数较大时,最大截面变化率较小.弯曲过程中最大截面变形出现在沿弯曲方向50°附近的区域,且其位置不受材料参数的影响.该研究对于提高不同材料的薄肇矩形管弯曲管件的成形质量具有重要意义.     

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。     

薄壁矩形管弯曲过程截面畸变的三维有限元分析

薄壁矩形管的弯曲成形是一个受材料性能和工艺参数等诸多因素交互作用的复杂成形过程,在弯曲过程中极易产生截面畸变等缺陷,导致成形质量难以达到要求。为此,文章提出了薄壁矩形管弯曲成形过程截面畸变的描述方法,并基于ABAQUS/Explicit软件平台,从截面形状变化、截面畸变量大小和弯曲过程中的能量变化等方面,研究了芯棒与管坯间隙和管坯与防皱块之间的摩擦对截面畸变的影响规律。该研究对薄壁矩形管弯曲过程工艺参数的选取,提供了理论依据。     

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.     

大径厚比不锈钢弯管内胀冷推弯成形数值模拟及实验研究北大核心CSCD

通过对规格为Φ70 mm×2 mm的不锈钢管进行内胀冷推弯成形数值模拟和实验研究,讨论了管坯结构、聚氨酯填块填充方式、反推力大小及润滑方式对弯曲角度为118.5°的大径厚比不锈钢弯管成形质量的影响。结果表明:管坯采用补偿端头结构可有效抑制弯曲内侧的材料堆积增厚,降低弯曲内侧的起皱风险;与冲头相接触的聚氨酯填块厚度为30 mm、其余聚氨酯填块厚度为15 mm时,填块的支撑效果更好且更有利于力的传递;反推力会影响内压及材料流动,反推力过小时,管坯内压不足,弯曲内侧不贴模且出现起皱现象,反推力过大时,摩擦力也相应增大,不利于内侧材料流动,会导致材料堆积引起管壁弯曲内侧起皱;弯管成形时摩擦力直接影响材料流动,采用分区域润滑的方式可改善管壁弯曲内侧的材料流动,有效减小管壁弯曲内侧的起皱风险,并有利于提高直端推出量。     

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.     

大径厚比不锈钢管小弯曲半径推弯成形缺陷影响因素研究

针对Φ60 mm×1 mm的1Cr18Ni9Ti薄壁管进行推弯成形数值模拟和试验,研究了其1D弯曲半径推弯成形缺陷。讨论了管坯α坡口的大小、聚氨酯填块厚度和硬度、反推力大小以及润滑方式对推弯成形缺陷的影响。结果表明,α角增大,有利于弯管内侧材料的流动,减少弯管弯曲内侧起皱的风险;聚氨酯填块的厚度小、硬度不足,易引起弯管起皱与端口畸变;当反推力F_2增大到70 MPa时,弯管与模具间的摩擦力增大,管的弯曲内侧起皱;反推力F_2减小为20 MPa时,支撑弯管的内压不足,导致弯管失稳塌陷与端口畸变;对小弯曲半径管推弯成形采用差异化润滑,能抑制起皱和端口畸变。模拟结果与试验结果较为吻合。     

大型直缝焊管四点弯曲JCOC成形新工艺

在分析大型直缝焊管四点弯曲JCO成形力学原理的基础上,对缩径矫圆的理论和实验进行研究,提出了四点弯曲JCOC成形新工艺。该工艺具有成形道次少、生产效率高、无需预弯边、残余应力小、柔性程度高、成形质量好和防止缺陷扩大等成形特点和优势。按照相似性原理,采用JCOC成形新工艺,以X80钢级Φ1219mm×22mm钢管为原型,同比例缩小模具和管件尺寸,制成缩径矫圆后Φ260.4mm×4.7mm管坯。该批管坯的椭圆度最大值≤0.5%,满足生产技术要求。JCOC成形新工艺具有良好的市场推广和工程应用价值。     

双连续弯曲半径铝合金管件推弯成形可行性分析

针对焊接结构降低双连续弯曲半径管件力学性能的缺点,提出利用推弯模具限制成形的特点进行该类管件成形,并对其可行性进行分析。根据单弯曲半径推弯的经验,设计双连续弯曲半径推弯模具型腔,在Forge 3D软件中建立有限元模型,分别模拟有、无内置芯模与管坯端头预倒角的3种工况的成形过程,并对模拟结果进行分析。研究结果表明,芯模和端头预成形分别起到支撑和引导金属流动的作用,两者缺一不可。结合良好工艺条件下的推弯验证试验可得,双连续弯曲半径铝合金管件推弯成形的横截面畸变能够得到有效抑制,该成形方法是可行的。     

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。     

铝合金小弯曲半径薄壁管数控绕弯模具设计

铝合金小弯曲半径薄壁管数控绕弯成形是多模具约束、多因素影响的复杂成形过程,成形过程中极易出现起皱、破裂等成形缺陷,而模具材料和结构的合理设计对成形质量的影响至关重要.通过分析铝合金小弯曲半径薄壁管的结构特点,结合导管数控绕弯工艺过程,对模具材料选取、模具结构设计及成形仿真等关键技术问题进行了研究,最终确定了铝合金小弯曲...     

薄壁U形圆管多道次绕弯成形性分析

详细分析了薄壁管的绕弯成形过程及其变形特点,采用LS-DYNA软件对U形薄壁圆管的2道弯曲工序的绕弯成形过程进行仿真,重点对从预成形仿真、回弹仿真到考虑回弹量的过弯成形仿真的仿真方法进行探讨。与实验结果进行比较分析表明,采用该文提出的薄壁圆管绕弯成形方法仿真结果与实验测量值吻合较好,圆管弯曲角外侧厚度过量减薄和内侧材料堆积引起的起皱以及弯曲角回弹,是薄壁管类零件绕弯成形的主要缺陷。