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拉弯工艺的有限元仿真技术进展
DEFORM-3D软件可精准模拟拉弯过程，预测回弹量与实际误差＜5%。某航天项目通过仿真优化加载路径，将钛合金异型管的拉弯次数从7次减至3次。关键设置包括:Hill'48各向异性模型、3参数Barlat屈服准则及混合硬化法则。最新AI辅助系统能基于历史数据自动推荐工艺参数，试模成本降低60%。值得注意的是，铝材的仿真需特别考虑温度效应（摩擦生热可达80℃），而不锈钢模型必须包含应变率敏感性参数。上海交大开发的专用模块已实现回弹补偿模具的自动生成。
[0003] 因此，有必要对现有的工艺方法进行改进，提出一种新的生产工艺，可提高材料的 拉弯性能，使其既能材料的结构强度，又能提高型材成形表面的质量，从根本上解决铝 合金型材拉弯加工后表面缺陷问题。[0004] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种6061铝合金拉弯型材的生产工艺，可避免现 有技术铝合金拉弯型材在拉弯成型工艺中存在的表面质量差、报废率高的问题。 [0005] 本发明的目的是通过以下方案实现:
15、件在弯矩作用平面外失稳为稳为值值失失稳稳平面内失平面内失稳变稳变形和形和轴轴力位移曲力位移曲线线单向压弯构件弯矩平面作用平面外失稳变形和轴力位移曲线单向压弯构件弯矩平面作用平面外失稳变形和轴力位移曲线7-37-3实腹式构件在弯矩平面内的稳定实腹式构件在弯矩平面内的稳定实腹式构件在弯矩平面内的稳定实腹式构件在弯矩平面内的稳定钢结构基本原理及设计钢结构基本原理及设计计计算方法分算方法分为为两大两大类类:1限荷限荷载计载计算方法。算方法。2相关公式方法。相关公式方法。1 1限荷限荷限荷限荷载计载计载计载计算法算法算法算法弯矩作用平面内限荷弯矩作用平面内限荷载载的方法有解析法和数的
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3 )创建拉弯成形工艺设计专家系统。影响型材拉弯成形缺陷的参数众多、作用复杂，综合考虑各种影响因素，找到佳成形质量的参数组合。 人工神经网络技术的成熟和发展，可以应用于型材拉弯成形研究，形成工艺参数专家系统，为工艺参数的选择提供准确便捷的手段，的指导生产。 4 )编写定位于型材拉弯的数值模拟软件系统。 目，直接定位于型材拉弯的软件相当缺乏。法国前 A B公司于 2 0年推出了型材拉弯数值模拟软件， C 00 而计算精度尚未得知。P M-T MP A S A、MA c R、 A A US等数值模拟软件应用于非圆弧形模具型 B Q材拉弯成形时，夹钳钳口加载轨迹的确定相当困难， 加载方式实现，另外需要做大量工作来适应复杂型材截面、铝合金材料等的性。 5 )设计制造自动化程度更高的型材弯曲机床。 为适应汽车工业大批量生产的需求，质量的稳定性，需要设计和制造的数控型材弯曲机床， 并发展 c D c E C M集成及在线测控系统。 A/A/ A 今后，型材拉弯成
当然，选用不同品牌的阳光房型材，型材的宽度和厚度不同，在处理的时候也有些差异.方寸间阳光房型材是无需切角，是目前市场上制作简单的阳光房材料，顶面拉弯材料有横梁.侧梁和主侧梁，弧度半径一般为1400MM，弧高为600MM。按照以上细节所做拉弯的铝合金阳光房型材，既能满足质量方面要求，也能满足美观要求，铝合金阳光房型材方面我们时时刻刻都在思索如何加工简便，如何提高质量以及如何满足客户要求。时时刻刻创造出的铝合金阳光房型材。拉弯作为一种重要的弯曲成形技术,具有回弹小,质量好的优势,易于成形大型复杂结构件。基于夹钳运动轨迹控制的拉弯成形是一种的数值模拟方法,具有设计周期短、成形精度高、稳定性好、适用范围广等优点,迎合了化市场率、低成本的要求。本文根据P-M-P型材拉弯模式,设计了不同类型拉弯件成形过程中夹钳的运动轨迹,利用有限元模拟软件分别对二维拉弯和三维拉弯进行模拟研究,并分析不同的成形参数对两种拉弯件成形质量的影响规律。具体内容如下: (1)建立型材拉弯有限元模型,根据推导的夹钳轨迹设置边界条件,进行单向拉伸,建立6005-T4材料模型,采用显式算法,同时利用有限元模拟明了采用双精度计算方法能够避免刚性夹钳变形问题。 (2)根据P-M-P型材拉弯模式,设计开发四种不同类型拉弯件夹钳运动轨迹,包括定曲率拉弯件成形轨迹、分段曲率拉弯件成形轨迹、连续变曲率拉弯件成形轨迹、空间曲率拉弯件成形轨迹计算。同时,为避免型材底面逆向变形,减小回弹,引入包覆拉伸量,设计型材拉弯轨迹改进算法。 (3)针对二维分段式曲率拉弯进行有限元分析,研究预拉伸量、包覆拉伸量、过渡区长度、拉弯速度等工艺参数对截面畸变、回弹等成形缺陷的影响规律。并分析补拉伸量、填充压强、空腔实体填充方法对成形缺陷的抑制作用。结果表明:增大预拉伸量、包覆拉伸量、补拉伸量能够减小回弹；型材内部填充实体能够大大减小各表面截面畸变。对二维分段式曲率拉弯进行试验,试验结果与数值模拟结果基本吻合。 (4)研究三维空间型材拉弯中,预拉伸量、包覆拉伸量、过渡区长度、补拉伸量等工艺参数及空腔实体填充方法对截面畸变、回弹等成形缺陷的影响规律。结果表明:型材回弹量随预拉伸量、包覆拉伸量、补拉伸量增大而减小；增大过渡区长度、减小包覆拉伸量,能够减小截面畸变；空腔型材内部填充聚酯能够有效地抑制型材的截面畸变。