T型截面铝合金型材零件成组加工技术研究与应用

针对目前飞机T型材零件单件弯曲成形效率低成形精确差的问题,提出了T型材弯曲件成组拉弯成形的成组加工方法。基于截面尺寸、引导线的曲率半径等信息建立了成组分析算法,对T型材进行分组,使用长型材拉弯成形后切割分段得到符合精确外形要求的T型材零件。通过理论计算、模拟分析和拉弯试验,验证了T型材拉弯成形成组加工技术的可行性,该方法提高了零件的制造效率和成形精度,可以大幅度降低人工矫正的工作量和加工成本。

矩形截面型材拉弯成形

针对铝合金矩形中空截面挤压型材进行了不同预拉和补拉的拉弯成形试验研究 ,获取了预拉和补拉对成形精度的影响规律 .截面畸变是影响成形精度最主要的因素 ,由弯曲过程中的径向压力引起 .试验表明 ,型材靠模弯曲即发生截面畸变 ,主要表现为上腹板的塌陷 ,沿型材长度方向截面畸变量不同 ,最大畸变量并不位于型材中间对称截面处 ;增大预拉和补拉 ,截面畸变增大 .弯曲卸载回弹是影响零件贴模度的主要因素 ,其大小受多种因素影响 ,规律复杂 .增大预拉和补拉 ,回弹减小 ;当预拉和补拉增大到一定值时 ,增大拉伸量减小回弹的效果不再明显 .

柔性三维拉弯成形零件的形状控制

对柔性三维拉弯成形工艺进行了研究,给出了三维弯曲成形件的数学表达式.通过分析柔性三维拉弯成形过程中型材的水平和垂直方向的变形,给出了控制成形件水平方向和垂直方向形状的单元体调形方法与夹钳的拉弯轨迹计算方法.根据柔性三维拉弯工艺中单元体调形多点控制的特点,定义了多点模具的调形参数,给出了单元体与成形件接触的几何关系,并给出了描述单元体上多点模具包络形状的三次B样条插值方法.基于上述的几何关系和多点模具的调形参数,使用圆弧对夹钳的拉弯轨迹进行计算.对L形截面铝型材的三维拉弯成形实验结果表明,成形件轮廓误差小于0.7%,验证了上述方法的实用性.

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 。

三维拉弯柔性成形装备中单元体快速调形技术

将多点成形技术思想引入到型材拉弯工艺中,形成三维拉弯柔性成形技术。为了精确地实现型材三维成形,对型材三维拉弯过程中多点模具的自由度进行了分析,设计了可实现4自由度的单元体结构。给出了单元体调形参数的具体计算方法,并提出一种串并结合的单元体调形控制方法。建立了单元体水平和垂直两个方向调形的数学模型。以高铁动车头骨架结构件为例,进行了三维拉弯试验。结果表明:三维拉弯柔性成形装备达到了实际应用的要求。自动化调形技术较人工调形技术生产效率提高60%以上,并降低了劳动强度。

基于胀弯成形的高强度钢板回弹特性实验与分析

高强度钢板是汽车车身结构件广泛应用的材料之一,对比普通碳钢,高强度钢板具有较高的强度、较高的屈强比、较低的延伸率等,使用过程中容易产生开裂、起皱和回弹等缺陷,特别是回弹问题严重影响了零件的尺寸精度。文章以胀弯成形为基础,通过MTS试验机进行成形实验,研究了低合金高强钢B410LA、双相钢DP500在不同冲压参数、模具几何参数等条件下成形后的回弹影响规律,并通过显著性分析得出,胀弯角度对侧壁卷曲的影响不显著,拉延筋凸筋的位置对冲压回弹有较大的影响。

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。

轴向非对称中空型材拉弯过渡区长度优化

为探究过渡区长度对型材拉弯成形的影响,以高速列车用典型轴向非对称铝型材为对象,选取4种不同过渡区长度进行拉弯研究.利用数值模拟对比分析了成形后零件的应力应变分布、形状误差、回弹、截面畸变和空间扭转,并定义成形缺陷指数表征综合成形效果.结果表明,随着过渡区长度的增加,型材成形后的形状误差和回弹明显减小,但是截面畸变和空间扭转增大;成形缺陷指数表明,过渡区长度为200 mm时型材拉弯成形综合缺陷最小,利用0.618法优化了过渡区长度.在张臂式拉弯机上进行实验验证,测量结果和数值分析规律相吻合.

拉弯成形的数值分析与工艺优化

介绍了分析拉弯成形的摄动方法。对于横向曲率比较小的双凸工件,将其分成两个区,一个是与模具表面的接触区,另一个是一端受夹钳约束的自由区。假定这两个区的应力-应变状态分量与柱面拉弯成形及均匀拉伸的应力-应变状态分量只相差一个很小的量,建立摄动计算格式,进行变形分析。应用数值模拟软件对不锈钢车体的车顶弯梁的拉弯成形进行了数值模拟与工艺参数优化,消除了成形缺陷,开发出高精度拉弯模具,获得了高质量的成形件。

离散模板料拉弯成形实验及数值模拟研究

传统的拉弯成形采用刚性拉弯模具的方法,由于拉弯零件数量多,因此需要大量的拉弯模具,且由于回弹的影响,修模工作量大、时间长、成本高。本文提出了一种采用由片层状基本体组成离散拉弯成形模具的柔性拉弯成形方法。其基本体的位置可调,通过调整基本体端面形成的模具包络面,实现回弹补偿,并且一套离散模拉弯成形模具可成形一系列同类特征的拉弯零件,这种方法可极大地减少拉弯模具的数量。针对板料拉弯成形进行了实验和数值模拟研究,验证了离散模拉弯成形的可行性,并通过修正包络面的方法,实现了回弹的非线性补偿,实验误差平均为1.0 mm,模拟误差平均为0.02 mm,有效地提高了拉弯成形的精度,节省了采用机加修模所需的时间和成本。

型材拉弯件回弹的激光扫描检测技术研究

针对拉弯零件的回弹检测,采用激光扫描检测设备得到拉弯零件的点云检测数据,利用Geomagic Qualify软件的比较分析功能,对拉弯件的点云数据和CAD模型进行3D、2D比较,得出了型材的整体偏差分布以及主要截面的偏差情况。并利用Geomagic Studio软件从点云数据提取拉弯零件引导线,对引导线进行曲率分析。

型材多点柔性成型模具头体的调形方法

为了提高型材多点柔性三维拉弯制件的制造精度,快速精确地确定模具头体调形工艺参数,根据多点模具头体与型材变形形状之间的几何关系,将单元体上多点模具旋转的水平销轴和垂直销轴的交点定义为单元体调形控制点,将水平方向上各调形控制点构成的曲线定义为单元体水平调形线,并深入研究垂直方向上各调形控制点与制件成形曲线的关系,推导出了模具头体调形工艺参数计算公式.该方法简化了调形工艺,且适用性强.

矩形截面型材三维拉弯成形的回弹预测

设计了用于三维拉弯成形的、可重构的柔性模具,并采用支持向量回归机和有限元模拟对柔性三维拉弯成形的回弹进行预测.使用有限元法分析了对回弹量影响较大的6个因素(包括材料参数、几何参数和工艺参数),以及它们对回弹的影响趋势.选用这6个参数设计有限元三维拉弯模拟实验,并用模拟结果训练和检验支持向量回归机回弹预测模型.通过与广泛应用的神经网络预测方法的预测值和有限元模拟试验结果的比较,检验该回弹预测模型的准确性.研究发现,该模型与神经网络相比具有更高的准确度,在试验中根据该模型预测的回弹量对模具型面进行相应的补偿,可以有效地减小回弹和形状偏差.

钛合金挤压型材自阻电加热拉弯成形工装设计

针对钛合金挤压型材电加热拉弯成形特点以及转台式数控拉弯机自身结构特点,进行合理的工装设计,并介绍型材加热系统、拉弯模具、保温系统及冷却系统等,为钛合金挤压型材类零件的电加热拉弯成形工艺提供参考。

小型专用拉弯矫直机的设计与工艺研究

镀锌薄钢带经常大量应用于冷弯型钢生产中,而在其生产过程中很容易出现板形缺陷。常见的辊式弯曲矫直设备通过单纯弯曲变形对钢带实施矫直,但无法胜任薄带复杂板形的矫正。拉伸弯曲矫直方法将拉伸和弯曲两种矫直工艺相结合,改变了钢带中性层的位置,经过多次拉直、弯曲能够实现钢带全截面延伸,能够同时实现钢带侧弯、波浪变形、坯料楔形等不良板形的矫直。为此我们开发了一种专门用于冷弯生产的小型拉弯矫直设备实现薄钢带的矫直功能。不但详述了设备机械、电气的研制与开发,而且采用有限元分析和现场试验相结合的方式,对特定产品的拉弯矫直工艺进行了研究。

基于数字孪生的火箭框环拉弯回弹预测

针对火箭框环拉弯成形带来的回弹会严重影响框环一次成形的合格率以及航天产品的装配精度,提出基于数字孪生的火箭框环拉弯回弹预测方法。通过构建与框环实际生产流程相互匹配的孪生模型,建立起孪生模型与物理实体模型之间的通信关系,实现孪生模型和物理实体的相互映射,从而利用物理实体的数据不断修改孪生模型。孪生模型经过诊断、预测和评估后,可以将仿真结果输出到控制器对物理实体进行状态控制,从而实现孪生模型与物理实体的一致性。通过对框环加工成形进行实时指导,有效地减少了框环拉弯成形的回弹量,与传统的建模仿真相比,使用数字孪生技术具有设计周期短、产品精度高、可靠性高、生产成本低等优点。

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。

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。

结构钢O型环拉弯成型工艺技术研究

介绍了O型环的结构特点,分析了常规工艺方法在产品成型过程中存在的不足,提出了采用拉弯成型工艺制造O型环,并由此制订了拉弯成形工艺方案。产品试制结果表明,制订的拉弯成型工艺方案可行,产品生产效率高,精度好,性能优良。

钛型材热拉弯蠕变成形电参数的计算

本文介绍钛型材热拉弯蠕变成形的主要质量要求及成形过程中电参数的计算方法 。