复杂截面型材3D拉弯数值模拟建模技术研究

针对复杂截面型材的三维拉弯数值模拟建模问题进行了研究。首先分析了力控制模式下张臂式拉弯机夹具及机械臂的运动规律,确定了由张臂的转动量、升降臂的抬升量以及拉伸臂的拉力对应的数值模拟边界条件;然后分析了滚压型材的时效硬化效应对材料性能的影响作用,并通过修正材料的应力应变曲线来模拟受滚压部位材料的时效硬化效应。基于上述建模方法,采用非线性有限元软件MSC.Marc,对某汽车门框用复杂截面型材的拉弯成形过程进行了数值模拟分析。研究结果表明,针对力控制模式下三维拉弯数值模拟所提出的边界条件建模方式是有效的;同时,对型材受滚压部位的材料属性进行修正后,可较好地模拟材料的时效硬化效应,能显著提高滚压型材三维拉弯回弹的模拟精度。

复杂截面型材二维拉弯回弹数值模拟研究

基于非线性有限元软件MSC.Marc对某汽车门框复杂截面型材的二维(2D)拉弯回弹进行了数值模拟研究。首先通过对拉力控制方式下张臂式拉弯机构的运动原理进行分析,提出了一种夹具端边界条件加载方法,该方法克服了拉弯成形过程中夹具轨迹不易确定的难点。然后研究了单元类型、圆角单元尺寸对回弹模拟准确度的影响,并得到了半径回弹量随预拉力变化的规律。模拟结果表明:对于此种复杂截面型材的拉弯回弹模拟,采用实体壳单元模型得到的半径回弹预测值更准确;在一定圆角单元尺寸范围内,随着圆角单元尺寸的减小,回弹模拟准确度提高;半径回弹量随着预拉力的增大而逐渐变小,当预拉力增大到一定值时,预拉力对回弹的影响不明显。

大型复杂截面型材拉弯成形数值模拟

对一种复杂截面型材的拉弯成形过程进行了有限元数值模拟分析。通过模拟试验得到最佳的模具与型材间隙;通过分析预拉量和补拉量对截面畸变和回弹的影响,得出最佳加载过程参数。对大尺寸异型截面型材的模拟过程进行了优化,解决了拉弯成形模拟中动态效应明显、计算量过大等问题。

复杂截面铝型材弯弧一次成型装置的设计

客车地板检修盖所用为复杂截面铝型材,成型的传统做法是设计专用的喷射压铸模具,使用通用的挤出机、高温熔化炉和专业技术工人配合得以实现。不仅投入成本、生产成本、能量消耗都比较高,而且产品改型也跟不上需要。为了解决这些难题,设计了复杂截面铝型材小半径弯弧成型装置,一次性弯制成所需的角度,并且弯制出的型材圆弧过渡圆滑、表面无折皱、挤伤等缺陷。

一种复杂截面铝型材弯弧一次成型装置的设计

客车地板检修盖所用的复杂截面铝型材,其弯弧半径仅为70 mm。传统的成型做法是设计专用的喷射压铸模具,使用通用的挤出机、高温熔化炉和专业技术工人配合得以实现。不仅投入成本、生产成本、能量消耗都比较高,而且产品改型也跟不上需要。为了解决这些难题,设计了复杂截面铝型材小半径弯弧成型装置,一次性弯制成所需的角度,并且弯制出的型材圆弧过渡圆滑,表面无折皱、挤伤等缺陷。

复杂截面拉弯成形回弹经验数据库系统研究

针对汽车上广泛应用的复杂截面弯曲型材零件,采用关系数据库和基于相似度计算的实例检索算法,设计开发了复杂截面空间拉弯成形回弹经验数据库系统。在模具设计过程中进行回弹补偿,为减少修模次数和提高模具的开发效率奠定了基础。

Simulation of temperature and stress in 6061 aluminum alloy during online quenching process

The cooling curves of 6061 aluminum alloy were acquired through water quenching experiment. The heat transfer coefficient was accurately calculated based on the cooling curves and the law of cooling. The online quenching process of complex cross-section profile was dynamically simulated by the ABAQUS software. The results suggest that the heat transfer coefficient changes during online quenching process. Different parts of the profile have different cooling velocity, and it was verified by water quenching experiment. The maximum residual stress of the profile was predicted using FEM simulation based on ABAQUS software The relations between the temperature and stress were presented by analyzing the data of key points.

汽车门框上条制件拉弯成形模具设计

汽车门框、窗框多由各种复杂截面型材弯曲成形后焊接而成,型材截面复杂,并且形状多为空间三维曲面,该类复杂截面型材的高精度弯曲成形是制造汽车门框和窗框的关键技术。通过分析某汽车门框上条制件的成形工艺特点,综合比较各种弯曲方式后选取了张臂式拉弯成形工艺,并设计了拉弯成形模具、切断机构、冲孔及辅助成形装置,利用该模具可以成形出符合制件质量要求的车门框上条工件。