INVESTIGATION INTO THE SPRINGBACK OF PIPE BENDING USING INDUCTION HEATING

Stresses and deformation states of pipe bending are investigated under loading or unloading with various pipe materials, size, bending radius and deformation temperature. A theorem of springback of large diameter pipe bending is presented. The experiments are carried out with pipe materials of 20, 10CrMo910 and 12Cr1MoV steel. Results of computations are in good agreement with experiments.

考虑回弹的水平上调式三辊卷板机卷圆精度研究

为提高卷圆成形精度,建立了不考虑回弹与考虑回弹时水平位移量与卷圆半径之间的理论模型。采用ABAQUS软件建立了卷圆成形有限元模型,并通过实验验证了理论模型及有限元模型的可靠性。基于可靠的有限元模型,研究了材料、摩擦力和板厚对卷圆成形精度的影响规律。研究结果表明,不考虑回弹时实验和仿真的成形半径与目标半径之间的误差分别为31.3%和20.7%。考虑回弹后的误差分别降低至2.2%和1.2%;在相同水平位移量下,材料的屈服强度越高,成形半径越大;摩擦力对成形半径的影响较小;板料越厚,成形半径越小。针对不同材料与不同厚度的板料卷圆成形,考虑回弹时的理论模型能够获得更精确的水平位移量,从而提升卷圆精度。

金属板弹塑性非圆弧弯曲回弹的计算

本文提出了计算金属板弹塑性非圆弧弯曲回弹的结构离散方法，建立了计算回弹后零件形状及回弹前模具形状的解析一数值混合计算模型，实验验证表明此套计算模型的计算精度良好。

钣金V形折弯成形的回弹控制研究

为了实现对钣金V形折弯回弹的有效控制,在折弯加工过程中逐渐修正材料的性能参数,从而准确计算最终的折弯深度参数.本文对板料进行几次增量式的折弯加工,获取相应的成形及回弹角度参数,并通过理论模型修正材料的性能参数值,进而利用修正后的材料参数计算折弯深度参数.实验结果表明:修正后的材料性能参数接近拉伸实验的结果,折弯成形角度的偏差小于1°.增量式折弯方法避免了由材料参数误差引起的回弹控制误差,有效提高了V形折弯回弹的控制精度."

板料弯曲回弹的有限元模拟影响因素研究

阐述了板料成形数值模拟中回弹问题的研究历史和发展现状,分析了塑性弯曲加工中工件发生弯曲回弹的原因、特点及有限元模拟过程的影响因素,总结了回弹模拟的算法,从成形过程模拟和回弹计算两方面系统分析了影响回弹模拟准确性和收敛性的主要因素及改进方向,讨论了模具设计中回弹的补偿算法 。

压弯成形回弹预测方法

为了研究压弯成形中回弹的预测方法,提高压弯成形的精度。采用解析法研究了压弯回弹预测问题。根据压弯件变形的特点,将压弯成形中弯曲板分为等曲率弹塑性段、弹塑性自由段、纯弹性自由段、无变形自由段。将弹塑性自由段、纯弹性自由段简化为悬臂梁结构,利用材料理想弹塑性模型,建立了相应的挠曲线数学模型,并对弯曲板的回弹分段进行了研究,给出了回弹解析的方法。研究结论为进一步进行压弯参数的确定和优化提供了理论依据。

中频感应局部加热弯管的回弹理论分析和试验研究

对中频感应局部加热弯管在不同钢管材料及规格、不同弯曲半径及弯曲角度等工艺参数时的加载和卸载的力能参数、应力应变进行了理论分析和实验研究．提出了中频感应局部加热弯制大直径钢管的回弹理论，并与实际弯制的２０、１０ＣｒＭｏ９１０和１２Ｃｒ１ＭｏＶ三种钢管弯头实测的回弹量进行了比较，理论计算和试验结果吻合良好．

中频感应局部加热弯管回弹的研究

对中频感应局部加热弯管在不同钢管材料及规格、不同弯曲半径及弯曲角度等工艺参数时的加载和卸载的力能参数、应力应变进行了理论分析和实验研究。提出了中频感应局部加热弯制大直径钢管的回弹理论，计算结果与有限元模拟结果以及实际弯制的２０、１０ＣｒＭｏ９１０和１２Ｃｒ１ＭｏＶ等钢管弯头实测的回弹量吻合良好。

大尺度U形曲面板材工件的成形模拟与实验研究

为高精度成形超长大开口度U形板材工件,提出一种大幅面板材多道次渐进折弯成形的数值模拟方法。以一大尺度半椭圆形工件成形为例,建立基于ABAQUS/Explicit&Standard求解分析平台的工件渐进成形有限元模型,模拟该工件多道次的折弯与回弹全过程。研究结果表明:采用折弯模具参数的优化组合及最佳的成形工艺参数可实现工件加工的精确控形。

板材多道次渐进折弯成形回弹补偿的模具修正

金属板材多道次渐进折弯因回弹使成形后的工件形状与目标存在误差.文中借鉴单一道次冲压成形模具型面修正的思路,将模具型面的位移修正、平滑的位移修正以及成形传递函数法应用到多道次渐进折弯成形的模具修正,实现回弹补偿.实验结果表明,基于单一道次冲压的闭环成形传递函数法用于多道次渐进折弯模具修正可快速有效提高成形工件精度.

金属板材三辊滚弯成形解析建模与数值模拟

提出一种将解析数学模型和有限元模型结合起来的方法来研究三辊滚弯成形过程。两模型分别定量求解及模拟分析了内辊下压加载位移量与板料弯曲回弹半径之间的非线性关系。并将此应用于一半圆形板材工件(3105 mm×714 mm×545 mm)的成形模拟及实验加工中。结果表明,该解析数学模型和有限元数值模型都能较精确预测内辊位移加载量,有限元模型比基于三点梁弯曲理论的数学模型更接近实际的成形过程,利用数值模拟优化后的参数进行实际成形的工件的平均误差为+0.715/-0.652 mm,完全满足形位精度要求,说明该解析模型及数值模拟方法合理有效。

金属板材多道次渐进折弯成形的回弹补偿

在模具型面的位移修正法(DAM)、平滑的位移修正法(SDAM)和成形传递函数法(DTFM)的基础上,提出一种基于傅里叶结合小波变换的离线闭环控制迭代算法,进行折弯凸模型面修正,实现回弹补偿.为减少模具和人工成本,借助数值模拟替代闭环控制迭代修正所需的工件成形回弹试验.将上述凸模型面修正算法应用于半椭圆形工件的渐进成形加工,平均误差是-0.493～0.573 mm.实际应用结果显示所提出的算法对减少渐进成形回弹误差是合理可行的.

金属板折弯成形回弹预测及凸模几何参数反求

为解决金属板材折弯成形的回弹及凸模设计问题,提出了一种基于遗传算法的反向传播神经网络预测方法.根据板料的折弯试验,建立了板料回弹预测的遗传神经网络正、逆模型.采用对象-正模型-逆模型学习法,用正模型研究板料折弯回弹规律,用逆模型预测折弯凸模的半径几何值.通过对某一起重机吊臂工件的折弯成形实验,证明提出的预测方法在模具设计和工件成形方面均有满意的效果.

带下陷的直凸弯边零件回弹补偿及试验验证

为提高飞机钣金零件的成形质量,对带下陷的直凸弯边零件在橡皮囊成形过程中的回弹问题进行研究。对新淬火状态下的2024-W铝合金材料进行单向拉伸试验,获得材料的力学性能参数,为回弹补偿和有限元模拟提供条件;采用CATIA二次开发系统,对带下陷的直凸弯边钣金件的圆角部分和弯边部分两个位置进行回弹补偿,生成准确的回弹补偿模具;采用Pam-stamp 2G有限元模拟软件,对新设计的补偿模具进行有限元数值模拟并进行试验验证,验证了经回弹补偿模块设计带下陷的直凸弯边补偿模具的可行性。结果表明:在成形压力为50 MPa时,零件回弹前后的角度误差为1°,满足尺寸设计要求,验证了有限元模拟的可信度以及回弹补偿系统的准确性。