方矩形管连续辊弯成型延伸规律

为了减小方矩形管辊弯成型时纵向延伸,结合某厂实际生产工艺,建立了方矩形管辊弯成型七机架的三维弹塑性非线性有限元模型。通过仿真分析得到了方矩形管辊弯成型时横向金属流动规律及纵向延伸率的分布规律,与现场测量结果一致。分析了轧辊转速、管坯壁厚、辊径位置等因素对延伸率的影响,在此基础上优化了辊弯轧制工艺参数。结果表明:优化后的辊弯轧制工艺提高了方矩形管的成型质量,为预测最终成型尺寸精度和辊弯成形工艺参数的制定提供了理论依据。     

热连轧圆钢成品孔型的有限元分析

根据ф16 mm圆钢的轧制规程,运用有限元分析软件ANSYS中的LS-DYNA大变形弹塑性显式分析动力学模块,对终轧机架在分别采用双半径圆弧和切线扩张角两种成品孔型条件下的热连轧过程进行有限元模拟。对比分析了同一轧件在不同孔型中的金属流动特性和应力应变分布规律。结果表明,有限元模拟结果与实际生产过程相吻合;对同样采用30°扩张角的两种孔型而言,轧件在双半径圆弧成品孔型中的表面受力和总体应变分布更为均匀;轧件在成品孔型的圆弧扩张部位受到的应力较大,使轧辊轧槽表面磨损不均;采用材质硬度更高的成品轧辊,可以降低轧槽表面的磨损程度,延长轧辊孔型的使用寿命,节约生产成本。     

单道次三维变截面辊弯成形装备运动学研究

为了开发三维变截面辊弯成形装备的控制算法,分析了三维变截面辊弯成形的基本原理和运动形式,给出了单道次三维变截面成形装备的机构简图,基于D-H方法建立了该机构的正运动学方程,并结合成形轨迹曲线求解了各关节的位置逆解方程.然后,对某型轿车的B柱加强板零件进行了数字实例仿真,获得了相应的各关节的位置曲线,仿真结果表明,本文所提出的运动学分析方法有效、可行,为后续三维变截面成形装备的控制系统开发提供理论依据.     

连续辊弯成形过程模拟研究

以现场典型产品为研究对象,模拟板带连续冷弯成形过程,基于有限元分析软件,开发冷弯成形过程仿真软件。ANSYS-LSDYNA显式动力学非线性模拟结果表明,冷弯成形过程第一部分型钢等效应力模拟平均值与实验值吻合,弯角变形区塑性等效应变随道次变化情况模拟结果表明,中间道次变形分配欠均匀,辊花工艺尚需优化。     

非圆截面零件数控加工中参数编程方法的研究

针对非圆截面零件异型轧辊环状孔型的数控加工工艺要求,利用西门子数控系统,分析了异型轧辊环状孔型曲线的加工策略和加工过程中刀具的位置,建立了异型轧辊环状孔型曲线的数学模型,定义了 R 参数,并给出了参数编程方法.编程实例表明,该编程方法工作可靠,工作量小,工作效率高.为 R 参数编程方法在非圆截面零件数控加工中的实际应用提供了技术支持.     

方管闭式辊弯成型过程的变形及流场

采用三维弹塑性大变形有限元法模拟了方管四辊辊变形过程，给出了变形场，流场和瞬态应变场等场变量分布，研究了不同孔型对方管壁厚变化及金属流动的影响，对角部缺陷和内孔缺陷进行了计算机模拟分析，为建立闭式辊弯成形理论奠定了基础。     

冷弯成形过程仿真技术的发展

辊式冷弯成形是一项具有显著经济效益和社会效益的板加工工艺,它又是一个涉及诸多因素的复杂的工艺过程,对其进行计算机仿真研究是十分必要的.本文将冷弯成形过程仿真的相关理论方法归结为简化解析法及运动学法、能量法、有限条法、有限元法等4类,分类介绍了国内外冷弯成形仿真技术的发展,并对相关理论的应用方式进行了介绍.同时列举大量应用实例,并就冷弯成形仿真技术的发展提出了展望.     

焊缝管液压成形技术及热影响区对成形的影响

结合研究成果讨论了焊缝材料性能对管材液压成形规律的影响,阐述了焊缝管液压成形的研究现状及发展趋势,以及亟待解决的关键问题.论述焊缝及热影响区材料性能的测定技术,包含焊缝及热影响区材料特性的有限元数值模拟模型的建立方法.结果表明:焊缝及热影响区的存在造成焊缝管的液压胀形特点及成形规律不同于无缝管.有缝管自由胀形后轮廓形状不对称;在距焊缝对称中心0°～15°之间的壁厚沿环向分布不均匀,在15～180°之间的壁厚基本上呈均匀分布,且壁厚值和与同种材料的无缝管在相同条件下胀形的壁厚值接近;焊缝材料比基体材料强度高,则极限胀形高度大.     

斜轧孔型工艺H型钢初轧过程模拟仿真分析

为优化H型钢产品孔型工艺,提高孔型设计精度,利用有限元软件,对100mm×100mm规格H型钢产品的初轧孔型进行轧制过程模拟计算,得到各道次轧件在变形过程中的孔型充满度、金属流动性以及应力应变的仿真结果．分析表明：在斜轧孔型初轧过程中,各孔型均未完全充满,K2、K3、K4孔型的闭口腿内侧金属与轧辊有脱离现象发生．K1、K2孔型的楔子部位应变最大,K3、K4孔型在开口翼缘部位金属出现内翻现象．     

扭转减振器壳体带轮旋弯成形工艺研究

针对具有特征结构的扭转减振器壳体带轮的整体成形工艺研究,对壳体带轮这类回转体零件的生产与开发具有重要意义。提出一种结合板材旋弯成形工艺和旋轮结构设计,整体成形扭转减振器壳体带轮。通过有限元模拟,建立两道次旋弯成形模型,旋轮沿径向进给过程中,使板坯外缘发生压缩增厚和弯曲聚料后的二次增厚,并采用标记点法分析变形区等效应力和材料流动。结合壳体带轮结构特点,提出一种"旋弯增厚、聚料增厚"旋轮结构设计准则,通过旋轮特征结构有效控制变形区金属流动,由此获得用于成形多楔齿的特定区域。对成形过程中零件瞬时截面的定量分析,结合旋轮结构设计准则和材料流动速率,确定旋轮弧面半径和圆心角。在目标成形工艺参数下,有限元数值模拟和试验结果基本一致,凸筋成形饱满,特征区域增厚到最小厚度值,验证了金属板材旋弯成形理论和旋轮结构设计准则的可行性。     

Q450冷弯成型角钢有限元数值模拟

采用非线性有限元法对冷弯成型过程中角钢各部位的应力、应变分布情况进行分析,并揭示了角钢在成型过程中金属的变形规律。结果表明,有限元模拟得出的板材应力、应变分布规律与实际情况相符舍,冷弯回弹模拟结果与实测回弹值存在一定的误差,模拟结果中回弹角随着成型角增加时的变化规律与实测结果一致。采用非线性有限元法对冷弯成型过程进行数值模拟是可行的。     

用数值模拟的方法分析轧辊间距对冷弯成型的影响

应用三维非线性有限元分析技术,利用ANSYS软件的LS-DYNA动态分析模块模拟了板料冷弯成型的整个过程,得到了板料成型过程中轧辊间距对轧件应力、应变的影响规律。结果表明,有限元模拟得出的板料应力、应变分布规律与实际情况相符合,采用非线性有限元法对冷弯成型过程进行数值模拟是可行的。     

冷弯成型CAD／CAM的一体化技术

冷率成型工艺的生产率高，成型精度好，成本低，它作为一种节材，节能的板金属成型技术，近年在我国得到迅速发展，随着计算机技术的发展，将ＣＡＤ／ＣＡＭ技术应用于这一领域，使得这一些“空缺的技术”向科学的转化成为现实，本文介绍了我们与德国ｄａｔａＭ公司合作，开发的冷弯成型轧辊的计算机辅助设计，变形模拟技术，以及我校在国内首先实现ＣＡＤ／ＣＡＭ一体化技术，并将这一成果应用多个企业获得良好的经济效益情况。     

焊管成型辊辊型的优化设计

针对焊管成型辊辊型设计的最优化问题,即要求保证诸如在成型过程中,金属板带的边部张力应小于限定值以避免出现“边浪”,以及各辊的传动功率相等等,定出了一个计算机辅助设计系统,当所需产品(例如圆管)的尺寸给定之后,这个系统可给出一系列能满足各种要求的辊型,以实现设计辊型的最优化.     

变弹性模量对高强钢辊弯成型回弹预测的影响

为研究非线性弹性模量对高强钢辊弯成型回弹预测的影响,进行拉伸试验和连续循环加载卸载试验,分析DP980高强钢在不同预塑性应变下的非线性弹性模量.采用塑性屈服面法和弹性模量减少转化面法,建立DP980高强钢弦线模量数学模型.运用型钢成型COPRA RF专业软件和有限元MSC MARC商业软件,建立了八机架的连续辊弯三维有限元模型.采用连续辊弯汽车用高强钢薄壁结构件试验验证有限元模型的可靠性.结果表明:循环加载实验中,随着预塑性应变的增加,弹性模量出现初期迅速下降,其后保持几乎不变的趋势,且塑性应变为10%时,DP980高强钢弹性模量下降了25%;对比试验与仿真结果发现,变弹性模量模型比恒值弹性模量模型能更准确地预测回弹问题,且预测精度提高了20%以上.充分考虑高强钢在预应变下非线性弹性模量,能显著改善辊弯成型预测回弹的精度.     

Conformal optimal design and processing of extruding die cavity

Aimed at the optimal analysis and processing technology of die cavity of special-shaped products extrusion, by numerical analysis of trigonometric interpolation and Conformal Mapping theory, on the non-circle cross-section of special-shaped products, the conformal mapping function can be set up to translate the cross-section region into unit dish region, over numerical finite interpolation points between even and odd. Products extrusion forming can be turned into two-dimension problem, and plastic stream function can be deduced, as well as the mathematical model of the die cavity surface is established based on deferent kinds of vertical curve. By applying Upper-bound Principle, the vertical curves and related parameters of die cavity are optimized. Combining with electrical discharge machining (EDM) process and numerical control (NC) milling machine technology, the optimal processing of die cavity can be realized. Taking ellipse-shaped products as an instance, the optimal analysis and processing of die cavity including extruding experiment are carried out.     

冷弯成型计算机辅助辊花设计

论述了计算机辅助设计技术应用于冷弯成型辊花设计的意义 ,提出了设计构想 ,在 Auto CAD环境下开发了冷弯成型辊花设计和变形过程分析模拟的软件模块 ,对未来冷弯成型计算机辅助辊花设计软件开发工作提出了展望     

Numerical simulation on the process of multi-point forming for tube

To apply the multi-point forming technology to the field of tube processing,the process of multi-point forming for tube is studied.Numerical simulation for the process of multi-point forming for tube is achieved by using elastic-plastic FEM in ABAQUS.During simulation,reasonable coefficient of mass scaling and friction model of penalty function are used.The influence of several major technological parameters on the process is analyzed.When the tube diameter is 60 mm and the forming curvature radius is 1000 mm,the distortion rate of cross-section and the absolute forming error gradually decrease with the increasing of tube wall thickness;However,when the tube wall thickness is constant,the smaller the curvature radius,the larger the distortion rate of cross-section,but as to forming part,its absolute forming error becomes smaller.