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拉弯工艺的基本原理与技术特点
拉弯是一种结合拉伸与弯曲的金属成型工艺,通过施加轴向拉力和弯矩使材料发生塑性变形。该工艺能有效消除回弹,精度可达±0.5mm/m,特别适合制造飞机桁架、高铁窗框等高精度构件。关键参数包括拉伸力(通常为材料屈服强度的30-80%)、弯曲半径(最小为2倍壁厚)和变形速度(铝材推荐0.5-2mm/s)。与纯弯曲相比,拉弯可使回弹角减少70%以上,且能避免截面畸变。现代数控拉弯机配备力位混合控制系统,可实时调节拉伸力与进给速度的匹配关系,实现复杂三维曲线的成型。
⑻修整。在校正平台上,用榔头等辅助工具进行修整,必要时,用校正检验模上进行敲修。⑼检验。用检验模配合卡尺,塞尺进行检验,确保符合客户技术要求及图纸要求。
⑽钳工。用百洁布等打磨工具对表面进行修饰清理,零件及试片打标,确保可追溯性。
铝合金拉弯防皱的方法主要包括以下几种:
利用的弯管器进行操作,可以更准确地控制弯曲过程,减少皱折的产生。
围,跨中挠度增加为,图5-4 铰接压弯构件,陈产裙丹诽穆累勉出矛渗茧卑笆囱适鸣屈坍凛阿扎伪沂蹦峙弦影埠蕴广脏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1),(5-3),式中aN/NE。由横向荷载产生的跨中弯矩为M,由轴力产生的弯矩为Nvmax,因此跨中总弯矩,(5-4),式中:bm等效弯矩系数,;,弯矩放大系数,。,根据各种荷载和支承情况产生的跨中弯矩M和跨中挠度vm,可以计算出等效弯矩系数bm。,奠导障过睛鞘煮隐寺敢橱恰柬红擂至菌刑榷统坠氛啼筋谴翟裂值腑篆干柒金属结构设计第五章 拉弯和压弯构件金属结构设计第
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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,5.1拉弯和压弯构件的特点(续2),进行拉弯和压弯构件设计时,应同时满足:承载能力限状态和正常使用限状态的要求。拉弯构件:需要计算强度和刚度(限制长细比);压弯构件:需要计算强度、整体稳定(弯矩作用平面内稳定和弯矩作用平面外稳 定)、部稳定和刚度(限制长细比)。拉弯构件的容许长细比和轴心拉杆相同,压弯构件的容许长细比和轴心压杆相同。,猎嗜柱阿轿惺例反佯依蛙姜拱陪绽半征赌敖潘蜘功癣萨餐枢潭皂刚冯兰病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,5.2拉弯和压弯构件的强度,承
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。