中厚船舶钢板激光弯曲成形几何效应的数值模拟

建立板材激光弯曲的三维非线性准静态弹塑性热力耦合有限元模型。使用有限元软件 MSC Marc对中厚船舶钢板的激光弯曲成形过程进行数值模拟。计算了船舶钢板激光弯曲成形过程的温度场和变形场, 并进行相应的实验验证。模拟结果与实验结果吻合较好。用建立的模型对中厚船舶钢板的激光弯曲成形过程中钢板的几何效应进行数值模拟, 讨论了一定工艺条件下钢板几何参数与弯曲角度之间的关系, 为在将来实际生产中制定和优化钢板激光弯曲成形的工艺参数提供理论依据。     

板料成形新工艺──激光弯曲

本文介绍了板料激弯曲工艺的基本原理及成形过程，定性地论述了该工艺的影响因素。并给出了实验实例。     

激光诱发热应力成形试验研究

利用2kW CO2激光器研究了低碳钢板料的激光弯曲情况,试验结果表明,对于多道扫描激光成形工艺,弯曲角度受到许多工艺参数的影响。其中,激光功率、光束直径、扫描速度、扫描次数、板料厚度等参数的效应尤其显著。对试验结果的定性分析,所得的结论可为激光弯曲成形技术的进一步理论研究和可能的工业应用提供依据。     

扫描路径规划对激光弯曲成形影响的实验研究

在三维激光成形中,扫描步距、扫描的先后次序、扫描线距自由端的距离等扫描路径规划参数对最终变形量都有影响。实验表明：当扫描线距自由端的距离L′增加时,弯曲角度随之增大,但当L′继续增加时,板料的弯曲角度却减小,最后逐渐趋于平缓。当扫描步距太小,板料的总体弯曲效果并不好,而且由于重叠加热,使板料硬度降低。随着扫描步距的继续增大,板料的最终弯曲效果只是每次扫描的弯曲变形量的简单迭加。而且实验发现,先采用大的步距对板料进行扫描,然后在两条扫描线之间再插入扫描线,此时的弯曲效果比顺次加热的弯曲效果要好。     

基于遗传算法的板料激光弯曲成形工艺优化设计

遗传算法是一种全局优化方法，它较之其他经典的优化方法的优点是不会陷于局部最优，而且能够处理大规模优化问题，因此，更适合于工程分析及应用。文中将激光弯曲成形过程分为粗加工及精加工阶段，并应用遗传算法与动态显式有限元相结合，采用分步优化的方法对其工艺参数进行了优化设计，并通过一个实例公布了一组优化结果。     

三维激光弯曲成形研究的新进展及发展趋势

综述了三维激光弯曲成形的最新研究动态及发展趋势，论述了三维激光弯曲成形过程中激光扫描策略对成形的影响，分析了扫描路径的变化对典形零件的成形规律，同时分析了管状零件激光弯曲的影响因素及成形规律。最后综述了激光弯曲成形应用于工业的关键因素及发展前景。     

铜合金薄板的脉冲激光弯曲成形数值分析与实验

借助有限元方法研究C194铜合金薄板的脉冲激光弯曲成形。建立脉冲激光弯曲成形的热力耦合分析模型,解决了激光热源加载、求解稳定性和精度控制等关键技术;对多点脉冲激光弯曲成形进行有限元模拟,通过对模型的温度场、应力/应变场和位移场的动态变化和稳态分布的分析,揭示了其成形机理和规律,薄板的整体弯曲成形是所有脉冲变形效应的叠加结果,且变形量与脉冲次数有着明显的线性关系。实验结果表明,数值分析结果与实验结果有较好的一致性。     

板料激光弯曲成形工艺参数优化设计

提出了一种以动态显式有限元为解算器，并采用遗传算法对矩形板激光弯曲成形工艺参数进行优化设计的方法。介绍了根据拟成形角度，制定板料激光弯曲成形工艺参数的过程，并通过一算例公布了一组优化的工艺参数。     

长梯形截面钢板弯曲成形工艺的数值模拟

使用Dynaform 5.7软件对长梯形截面钢板弯曲成形的2种工艺方案进行了数值模拟,并对结果进行了分析比较。采用简单V形模具分步冲压工艺得到的工件形状误差较大,而采用整体模具先弯曲中间部位后弯曲两头的成形方案效果较好。     

管材激光弯曲工艺研究

管材激光弯曲是一种具有极高柔性的金属塑性加工方法,特别适合于薄壁管材的小曲率半径弯曲。文章依据塑性力学原理推导了管材激光弯曲的弯曲角度计算公式,并与试验结果进行了对比。理论计算与试验结果均表明,激光弯曲角度随激光扫描次数的增加而增大,但并不呈线性关系,同时还存在一个获得永久塑性弯曲的激光功率阈值。     

CCS-B船用钢板的不同激光焊接工艺分析

激光焊、激光填丝焊以及激光复合焊技术日趋成熟,并被一些著名船厂应用到生产上.我国造船业的激光应用研究正处于起步阶段.CCS-B是我国相当普遍的一种船用低碳钢,通常采用传统工艺进行焊接.采用以上的激光焊接工艺对CCS-B进行堆焊和对接焊,对它们宏观焊缝的差异进行分析,对相应焊缝金属的微观组织进行观察和分析.焊接金属的合金成分会影响其微观组织的形成,采用ICP-AES法对不同激光焊接工艺下的焊缝金属成分进行了检测分析.同时对接头截面的硬度进行了测试.     

单曲率板材激光弯曲成形过程的有限元模拟

利用有限元软件MSC.Marc建立了单曲率板激光弯曲成形过程的热力耦合有限元模型。计算并分析了激光弯曲成形过程中板材内部的温度场、应力场和位移场。此外,还研究了扫描线的长度和单曲率板的初始形状对激光弯曲成形的影响。结果表明:随着扫描线长度的增加,板材的弯曲变形量增大;随着单曲率板曲率的增加,板材的弯曲变形量减小。实验结果验证了模型的可靠性。     

薄壁管小弯曲半径数控绕弯成形芯模效用的实验研究

薄壁管数控弯曲中带芯头的柔性芯模是提高薄壁管件成形极限和成形精度的关键因素。文章建立了绕弯过程芯模(包括芯棒和芯头)的理论解析模型,包括了芯模直径d、芯棒伸出量e、芯头个数n、芯头厚度k、芯棒/芯头孔心间距p及芯棒圆角半径r等参数的选取公式的推导,获得了不同弯曲规格下的芯模参数取值范围,验证了解析模型的合理性;实验研究了芯模参数对管材失稳起皱、壁厚减薄和截面畸变的影响规律。通过分段抽芯的工艺方法,完成了38mm×1mm×38mm(1D)高难度不锈钢管件的弯曲。     

镀锌板的激光剪拼焊工艺及接头性能研究

剪裁激光拼焊坯板在汽车工业生产中得到了广泛而成功的应用，由于需要成本很高的激光焊接设备和昂贵的高精剪设备，过高的投资限制了其在实际生产中得进一步推广使用，尤其是中小批量的生产。针对这一问题。提出用激光切割代替高精剪，在同一台激光器上实现汽车用镀锌板的剪裁和拼焊工艺，并在自行设计的激光切割拼焊数控机床上时SGCD3和WLZn两种镀锌扳用激光切割的方法剪裁后直接进行激光拼焊，并检测了焊接接头的拉伸强度、弯曲、冲压和焊缝成形等性能指标。试验结果表明，镀锌板的激光剪裁拼焊接头性能符合实际使用要求，在同一台激光加工设备上实现镀锌板的激光切割剪裁后再直接进行激光拼焊的工艺方法是可行的。     

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。     

1000MPa级双相钢弯曲性能试验

弯曲性能是衡量汽车用超高强钢板冲压成形的重要指标。通过14种典型DP980CR和DP980GI超高强钢板的弯曲极限试验,深入分析1000MPa级超高强钢板的弯曲极限Rmin/t,并研究了各向异性和剪切质量对弯曲极限的影响规律。研究结果表明,宝钢1000MPa级超高强DP钢的弯曲极限与进口材相近,DP980CR的Rmin/t约为2,DP980GI的Rmin/t约为2.2。超高强DP钢的弯曲极限与延伸率间无相关性,这与经典塑性理论有所不同。各向异性对超高强钢板相对弯曲半径影响显著,0°方向的相对弯曲半径明显高于90°方向试样,进口材料和宝钢材料均如此。边部质量对超高强钢板弯曲极限影响显著,冲裁后弯曲极限比铣削状态降低,而毛刺带位于弯曲外侧,进一步降低弯曲极限,Rmin/t达到3.6。     

中厚板塑性弯曲减薄计算及试验研究

基于塑性力学的基本理论,通过材料的应力应变关系,揭示中厚板弯曲减薄的根本原因,参照Crafoord理论,推导减薄量的理论计算结果。并根据理论研究结果,对高速车辆高强度铝合金进行了弯曲试验,采用高倍数显微测量仪,得到了各种材料不同工况下的弯曲减薄数据,理论计算值与试验数据吻合较好。该研究成果对制定弯曲成形工艺具有一定的理论价值和现实意义。     

铝合金大口径薄壁管数控弯曲实验研究

铝合金大口径薄壁管小弯曲半径数控弯曲成形过程中更容易发生起皱、截面畸变和壁厚减薄等缺陷。文章根据成形缺陷产生的原因对弯管模具结构和设备装置进行了改进,包括模具内锁设计、紧凑型柔性芯棒、模具并紧杆和长内衬顶推。在此基础上,采用实验研究方法,对Φ70mm×1.5mm×105mm(外径×壁厚×弯曲半径)的大口径薄壁铝合金管数控弯曲成形质量及应变规律进行了分析,并研究了顶推装置在大口径薄壁铝合金管数控弯曲成形中的效用。     

济钢中板厂提高船板质量的措施及效果

济钢中板厂通过原料严格要求，并对加热、轧制、矫直、剪切等工艺设备采取多项改进措施，提高了设备总本水平，从而提高了所生产船板的质量，满足了用户要求，同时提出了该厂今后的工作思路。