不同材料型材拉弯成形性的比较

介绍了型材拉弯成形性的比较方法,通过数值模拟,建立不同型材的拉弯成形性图,用于评估截面畸变等缺陷产生的难易;以某轿车门框复杂截面型材为例,进行了AA6060—T4和TRIP800两种型材拉弯成形性的对比,表明铝合金型材比钢型材具有更好的拉弯成形性,可得到较高的成形精度,有利于轿车车身轻量化设计。     

铝合金型材拉弯有限元模拟

型材拉弯成形过程模拟属于高度非线性准静态问题,选择动力显示模块进行数值模拟时,需要考虑模拟分析步时间的敏感性。针对通用的型材拉弯工艺,在模拟分析步时间的敏感性分析基础上,采用ABAQUS/Explicit模块,建立了型材拉弯成形的准静态分析有限元模型。并采用ABAQUS/Standard模块分析预测回弹、侧壁厚度和截面畸变。为验证模拟方法的有效性,采用A-7B数控拉弯成形机完成2024-O铝合金Z型截面型材拉弯试验,测量试验件的回弹量、厚度和截面畸变情况。试验与模拟结果对比表明:补拉伸量对回弹量、厚度和截面畸变的影响趋势一致,其中,回弹量和厚度的平均相对误差分别为13.74%,1.66%。建立的模型能有效地应用于铝合金型材拉弯成形模拟。     

基于响应面和神经网络模型的7003-T4铝合金防撞横梁拉弯成形多目标优化

以截面形状为目字形的7003-T4铝合金型材为研究对象,以防撞横梁质量最轻和型材拉弯成形之后的截面畸变量最小为目标,以回弹量和最大减薄率为成形质量约束,以横梁摆锤碰撞时摆锤侵入位移为刚度约束,基于有限元仿真技术和NSGA-Ⅱ多目标优化算法,对型材筋的分布、厚度分布以及拉弯成形时的预拉力大小和摩擦系数进行优化设计。研究表明:在没有补拉阶段的型材拉弯成形过程中,影响型材成形后回弹量和截面畸变量的敏感因素顺序为:预拉力大小、摩擦系数;所建立的防撞横梁质量以及摆锤碰撞刚度的多项式响应面模型和回弹量、截面畸变量以及最大减薄率的神经网络模型均具有较高的精度;通过NSGA-Ⅱ多目标优化算法获得型材结构-工艺参数的Pareto最优解。     

基于PS2F软件的型材拉弯成形工艺研究

运用拉弯成形专用模拟软件PS2F对角形截面不锈钢型材拉弯件的成形过程进行了模拟研究.并以某型地铁车体不锈钢角形截面弯梁为典型件,对其拉弯成形工艺进行数值分析和优化,通过分析起皱等成形缺陷,开发出高精度拉弯胎具.试验结果表明成形件轮廓精度大幅度提高,并消除了起皱、截面畸变等成形缺陷,产品质量精度完全满足生产要求.     

变截面型材拉弯成形工艺仿真与优化

根据7075铝合金变截面缘条零件的特征建立有限元仿真模型,研究变曲率型材成形过程中的各项工艺参数对零件拉弯成形时所产生的起皱和回弹等表面质量问题的影响。在等截面与变截面的不同条件下的拉弯仿真工艺参数的选择,会直接影响成形结果。加大拉紧力,可以有效解决拉弯后零件的起皱现象;在相同拉紧力下,减小型材宽度,可以避免型材断裂的问题。增加包覆角度,可以降低拉弯后零件的回弹量,也可以使零件卸载后的相对于模具的位移缩短。工艺仿真与工艺参数的优化可以解决拉弯后零件的起皱和回弹现象,并通过工艺试验对仿真后的结果进行工艺验证。     

铝合金型材拉弯成形研究进展

文章着重对封闭截面型材的拉弯成形 ,从型材力学性能研究、起皱、截面畸变和回弹 4个方面简述目前研究状况 ,提出了若干需着重研究的基础性问题和今后研究发展的方向 ,并对型材拉弯成形研究的发展趋势进行了展望     

中空铝合金型材拉弯成形工艺研究

拉弯成形工艺具有成形精度高、回弹量小、生产效率高的优点,对轨道列车端顶弯梁进行拉弯数值模拟与成形实验。利用数学解析法计算得到了型材拉弯过程中夹钳的运动轨迹,并定义了型材拉弯过程中典型的成形缺陷。利用有限元模拟对比分析不同选材和工艺参数下成形后零件的应力分布、回弹、截面畸变和空间扭转。研究结果表明:选用ENAW-6005-T4材料可以避免型材拉弯过程中的断裂;采用预拉0.5%和补拉1.5%的加载组合时,型材的卸载回弹量最小;采用1.5 MPa的填充压强可以有效地抑制型材外壁的内凹;改善摩擦条件可以减小成形后的空间扭曲。采用优化后的工艺参数进行了实验验证,测量结果和数值分析规律相吻合。     

U形7A09铝型材拉弯成形截面畸变控制

中空型材在拉弯过程中容易出现截面畸变的问题.针对某运载火箭U形铝型材进行拉弯成形数值模拟与拉弯成形试验,对比分析两种不同填料及填料与型材间隙对零件截面畸变的影响.模拟结果显示:在成形参数相同的情况下,采用聚氯乙烯填料能较好地抑制外侧立边倾斜与凹陷等缺陷;填料与型材间隙越大,外侧立边倾斜的角度间隙越大,但外侧立边的凹陷深...     

型材拉弯数值模拟夹钳边界条件的一种等效模型

拉弯是一种重要的型材弯曲工艺,被广泛应用于汽车和飞机制造业。有效应用该工艺必须了解不同工艺参数如何影响工艺过程和零件最终形状。当前数值模拟是研究这些问题的一种有效手段。然而准确模拟成形过程的前提是准确描述毛料的边界条件。张臂式拉弯夹钳力矩边界条件复杂,在数值模拟中处理困难,为此该文提出了一种位移加载等效模型。利用该模型对矩形中空截面铝合金型材张臂式拉弯过程进行了模拟和试验验证。切向应变、截面畸变和回弹模拟结果与试验结果基本吻合,说明上述夹钳等效模型可行,为后续工艺参数优化提供了基础。     

数控拉弯机在飞机框缘类型材成形中的应用

在飞机零件生产中,普遍采用拉弯成形工艺制造型材弯曲件来减小回弹,以提高制造精度,尤其是框缘类零件。详细介绍了A-7B数控转臂式拉弯机的主要结构组成、拉弯成形操作过程及工艺流程、工艺参数设置和拉弯成形能力分析方法。以客机变截面变曲率Y型常规铝合金和T型新型铝锂合金框缘零件拉弯成形技术为实例,阐述了数控拉弯机在飞机框缘类型材成形中的应用现状,并展望了型材拉弯成形技术的发展趋势。     

5m直径大角度型材框拉弯成形工艺

针对某一运载火箭大角度型材框,对力控制模式下的拉弯成形进行了模拟及试验研究,模拟分析了拉弯力对成形件应力、应变分布及回弹量的影响规律。模拟结果显示,随着拉弯力增加,型材截面内外侧切向应力差减小,回弹和扭翘变形也减小,但不利的一面是变形量增大,零件壁厚减薄率增加,截面尺寸变化加大,综合考虑,选取合适的拉弯力为97.4 k N。试验分析了拉弯力、第1次拉弯包角及补拉量对零件成形精度的影响规律。试验结果表明,拉弯力和补拉量越大,零件的角度、平度及弧度间隙越小,尺寸精度越高。通过试验,得出了优化的拉弯工艺参数,即拉弯力为105 k N,第1次拉弯包角为65°,补拉量为60 mm。在此参数下拉弯,零件淬火后变形程度较小,扭翘现象较小,回弹量较小,成形出尺寸合格的零件。     

大尺寸封闭截面铝型材拉弯工艺研究

本文以数值模拟为手段 ,利用大型商业化有限元软件Pam Stamp ,针对铝型材框架式车身生产中的关键技术———铝型材高精度弯曲成形进行了深入系统的研究 ,模拟了大尺寸封闭截面铝型材AA60 82 (T1状态 )在不同弯曲半径下的拉弯成形过程。研究结果表明 ,铝型材拉弯成形极限主要受脱模、起皱及壁厚减薄的限制 ,而成形精度主要受回弹和截面变形的影响。截面形状、弯曲半径和拉伸量是铝型材拉弯工艺中的 3个重要参数 ,确定正确的拉伸量是拉弯工艺成败的关键。文章通过对计算结果的分析 ,提出了上限拉伸量和下限拉伸量及相应的确定方法 ,并给出了铝型材拉弯工艺中拉伸量的取值原则     

Numerical analysis of dimension precision of U-shaped aluminium profile rotary stretch bending

In order to enhance the dimension precision of bent part, advanced bending technologies is requested recently. Rotary stretch bending（RSB） is a suitable technology to realize high precision of bent part. The effect of processing parameters, namely the side pressure and the stretching force, on the dimension precision of aluminium profile RSB part was studied by finite element method. The numerical simulation of the U-shaped aluminium profile RSB was carried out, and the validity of the simulation was checked. Parametric analysis shows that the section distortion of the U-shaped profile LY 12M bent part decreases with the increasing of the side pressure, whereas the springback of curvature increases, and that both of the section distortion and the springback of curvature decrease with the increasing of the stretching force, moreover, the uniformity of curvature of the bent part is clearly enhanced with the increasing of the stretching force. The results above prove that RSB technology can better improve the dimension precision of aluminium profile bent part.     

U型钢压弯的有限元分析与回弹预测

采用压弯法对U型钢进行逐步冷弯成形分析。通过有限元和试验相结合的方式,得出较准确的回弹结果。经过数值模拟,发现变形过程产生的缺陷,在模具制造前修正了模具结构。在分析现有数据,参照板料成形设计公式的基础上,根据模拟结果,对板料成形的设计公式进行修正,在型材的弯曲凸模设计中引入相对弯曲半径系数K,设计出适合U型钢压弯的模具,在现场试验中取得了良好效果,生产出符合设计要求的工件。     

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。     

基于位移控制的型材2D张臂式拉弯加载轨迹设计及数控代码生成

针对Cyril Bath公司数控型材2D张臂式拉弯设备,提出了型材拉弯过程中轴向拉伸变形量的控制方法,解决了位移控制模式下型材拉弯夹钳加载轨迹较难设计的问题,为通过有限元模拟进行夹钳运动轨迹的优化奠定了基础。同时研究了拉弯设备的数控代码格式,给出了由夹钳运动轨迹自动生成数控代码的方法。通过实例验证了所提出算法的有效性和可靠性。     

不锈钢型材拉弯成形工艺模拟研究

以某地铁不锈钢车体的车顶弯梁为例,对不锈钢型材的拉弯成形工艺进行数值模拟研究,介绍了PS2F模拟软件的工作原理,运用该软件对车顶弯梁的拉弯成形工艺进行了模拟优化,并利用该软件生成数控程序驱动数控拉弯机制造出高质量的不锈钢型材拉弯件。     

大型异型材拉弯成形有限元模拟技术研究

异型材几何截面非对称特征与拉弯围转成形特点构成了型材拉弯有限元模拟过程中的许多特殊的问题,如易发生较大的扭转变形,出现贴模错误,初始接触错误,加载轨迹长,动态效应明显,刚体发生变形,计算量过大等.本文针对某飞机上大型复杂异型截面型材零件拉弯过程有限元模拟技术进行了研究,通过对加引导面模具设计、网格划分、加载轨迹设计、夹钳及毛料圆角处理等关键技术的研究,解决了型材拉弯成形模拟中的上述问题,应用有限元分析软件ABAQUS,实现了大型异型材的拉弯成形数值模拟.     

角型截面铝型材拉弯成形工艺模拟研究

以某型车辆车体的角型截面铝型材立柱构件为典型件,运用拉弯成形专用模拟软件PS2F(Profile Stretch 2D Forming)对该构件的拉弯成形过程进行了模拟研究,对其拉弯成形工艺进行分析和优化,分析了起皱等成形缺陷,开发出高精度拉弯胎具。试验结果表明成形件轮廓精度大幅提高,并消除了起皱等成形缺陷,获得了合格的成形件。