重庆附近滚圆厂
拉弯在轨道交通领域的典型应用
高铁车头铝型材骨架采用多平面拉弯工艺,将6005A-T6铝合金型材弯制成半径2-8m的空间曲线。关键技术在于分段控制拉伸力:直线段保持120kN,弯角区提升至150kN以抑制回弹。常州某企业开发出"预拉伸+动态补拉"工艺,使25m长型材的直线度误差<3mm。不锈钢拉弯则应用于地铁扶手系统,316L材质φ50×2mm管件经拉弯后,内弧减薄率控制在8%以内(行业标准15%)。这些部件必须通过EN 15085 CL1级焊接认证,且弯曲处需进行涡流探伤检测微裂纹。
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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铝型材的国家生产标准(6063、T5) e(伸长率)≥ 8 %二、关于铝型材拉弯对于铝型材伸长率的一般要求:
1、铝型材(6063、T5):当铝型材弯曲需要e(伸长率)≤ 10 %时,一般铝型材均可以拉弯;
2、铝型材(6063、T5):当铝型材弯曲需要e(伸长率)≥ 10 %情况下,如果铝型材壁厚较厚、封闭空腔、几何形状相对简单、弯曲方向上受力对称、宽高比小于1时,其拉弯伸长率一般可以在10 % ~16 %范围内拉弯;
一种6061铝合金拉弯型材的生产工艺,其特征在于:包括对原材料制备、型材生产、 安装填充物及拉弯工序的控制,具体控制如下: 1) 6061铝合金铸棒材料各成份的质量百分比:Si : 0 · 45-0 · 63 %,Fe :彡0 · 35 %,Cu : 0.10-0.24%,Mn:彡0.20%,Mg:0.75-0.95%,Cr:彡0.25%,AL-余量; 2) 型材生产时的参数控制:铸棒温度500±10°C;模具温度400-500°C;挤压筒温度420-440°(:;挤压速度6-10111/1^11 ;淬火温度520-560°(:;拉伸率控制在0.5%-1.2%;穿水冷却 ; 3) 填充物的选择:对型材的空心处填充钢板加硬塑料作为填充物; 4) 拉弯过程的控制:预拉伸力控制在型材屈服点的85-95%。2. 根据权利要求1所述的6061铝合金拉弯型材的生产工艺,其特征在于:型材生产完成 后与实施拉弯工序之前的间隔时间小于24h。