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拉弯与其他成型工艺的复合应用
汽车A柱采用"液压成型+拉弯"组合工艺:先将铝管液压胀形成异型截面，再进行三维拉弯，整体减重30%且刚度提升15%。航空航天领域发展出"滚弯+拉弯"技术，用于成型机翼长桁——先滚弯获得大致曲率，再拉弯精确校准至理论外形。某卫星支架制造中，对2024铝板实施"预拉伸+增量拉弯"，将回弹控制在±0.2°以内。最新趋势是结合电磁成型，在拉弯同时施加脉冲磁场（磁场强度10T），使铝材延伸率瞬时提升40%，特别适合小半径（R＜t）弯曲。
传统的型材拉弯无法一次成形三维零部件,满足当前工业对于制件复杂且美观的要求。三维多点柔性拉弯成形是一种新型的柔性拉弯成形技术,它可以实现模具型面的重构并适用于不同类型截面型材的加工制造。铝合型材的三维多点柔性拉弯是一个复杂的力学过程,其制件质量得到控制,而且易出现如截面畸变、起皱、断裂等缺陷。为了提高制件质量,需要对成形过程中的工艺参数进行合理的控制和优化。通过对三维多点柔性拉弯成形进行系统的研究,提出了截面畸变的预测方法和优化方案。本文的主要研究内容及结论如下:1.以有限元模拟为主要研究方法,建立三维多点柔性拉弯成形的有限元模型,研究内容主要包括介绍有限元的基本理论、材料的本构方程、单元类型的选择、模型的合理简化、网格的划分、接触和摩擦以及边界条件的设定,为下文研究铝合金型材三维多点柔性拉弯成形工艺中的有限元模拟部分提供了理论依据。2.采用控制变量法,研究工艺参数对制件截面畸变的影响规律:(1)截面畸变量随多点模具头体数量的增加而逐渐减小。多点模具头体数量由6增大到12时,塌陷率由0.1231降至0.0840,凸胀率由0.0193降至0.0112,截面畸变总体变小。(2)截面畸变量随预拉量的增加而逐渐增大。预拉量由0.8%L增大到1.4%L,塌陷率由0.0935增至0.0981,凸胀率由0.0153增至0.0208,截面畸变总体变大。(3)截面畸变量随补拉量的增加而逐渐增大。补拉量由0.8%L增大到1.4%L,塌陷率由0.0943增至0.0969,凸胀率由0.0164增至0.0170,截面畸变总体变大。(4)截面畸变量随摩擦系数的增加而逐渐增大。摩擦系数由0.05增至0.20时,塌陷率由0.0908增至0.0969,凸胀率由0.0141增至0.0218,截面畸变总体变大。(5)对于型材的截面畸变而言,型材的塌陷是主要的变形方式。3.三维多点柔性拉弯成形制件质量的工艺参数研究。(1)基于预拉量、补拉量、多点模具头体数量和摩擦系数设计四因素四水平的正交试验,运用ABAQUS软件对正交试验表中所列的各个参数组合进行数值模拟,并利用差法对数据进行分析。结果表明:多点模具头体数量对塌陷的影响程度大,补拉量对塌陷的影响程度小;摩擦系数对凸胀的影响程度大,补拉量对凸胀的影响程度小。参数组合是:预拉量为1.0%L,补拉量为0.8%L,多点模具头体数量为12个,摩擦系数为0.15。(2)对获得的参数组合进行多点成形实验验。明有限元模拟可以有效预测三维多点拉弯成形过程下制件的质量,这样可以减少实验次数、节约实验成本、缩短实验时间。
18、弯和压弯构件,5.4.2腹板的高厚比 工字形截面（续1）,上式得到的临界应力只适用于弹性状态屈曲的板，压弯构件失稳时，截面的塑性变形将有不同程度地发展。腹板的塑性发展深度与构件的长细比和板的应力梯度a0有关，腹板的弹塑性临界应力,（5-17）,式中:kp塑性屈曲系数。,式（5-17）中如取临界应力cr235 N/mm2，0.3和E206103 N/mm2，可以得到腹板高厚比h0/tw与应力梯度a0之间的关系。此关系可近似地用直线式表示如下,当0a01.6时 当1.6a02.0时,考虑到压弯构件整体失稳时截面的塑性发展深度。同时，当a00时，应与轴心受压构件腹板高厚比的要求相一致；而当a02时，
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插入的弯管弹簧到铝合金管内需要弯曲的部位，然后慢慢弯曲，这样可以避免皱折。增加型材内侧腹板的厚度，或在截面形状比较稳定的情况下，拉弯成形时增大拉力，可以有效起皱。
将细沙充满铝合金管，两头用布塞紧，在火上烤软再弯曲，这样可以避免皱折。
内腔穿一根方木条，要求能充填紧密，再对弯曲铝方管整形，这样可以边回正边保护，减少外表面褶皱。
在弯曲前对铝合金进行热处理，使其软化，然后再进行弯曲，可以减少皱折。
10、,（5-10）,式中:Wpx截面塑性模 量。,饼锤岂窄摔鲤锰茵穿沈粘搅柬称郊濒蛮傀狈屈劣巢掷鄂勘睛涣诧书甄握吓金属结构设计第五章 拉弯和压弯构件金属结构设计第五章 拉弯和压弯构件,5.拉弯和压弯构件,5.3.1弯矩作用平面内的稳定计算（续5）,铜结构设计规范规定的实腹式压弯构件的整体稳定计算式 式（5-10）仅适用于弯矩沿杆长均匀分布的两端铰接压弯构件。当弯矩为非均匀分布时，构件的实际承载能力将比式（5-10）计算值高。为了把式（5-10）推广用于其他荷载作用时的压弯构件，可用 等效弯矩代替公式中的Mx来考虑这种有利因素。另外，考虑部分截面发展塑性，采用，并引入抗力分项系数，即得到钢结构设汁规