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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。
[0014] 本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并 且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可 以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和 获得。【具体实施方式】 [0015] 应当理解,优选实施例仅为了说明本发明,而不是为了限制本发明的保护范围。 [0016] -种6061铝合金拉弯型材的生产工艺,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:[0017] I )6061铝合金铸棒材料各组份的质量百分比: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;控制合金元素中Cr元 素百分含量<〇. 25%,国准的Cr值为0.04-0.35,有利于增加晶粒的均匀性,易形成等轴晶, 从而提尚型材的拉弯性能。
19、应与受弯构件中考虑了弯矩和剪力共同作用的腹板高厚比的要求相一致。因此,工字形截面压弯构件腹板高厚比限值如下。,溶蜡渺寺称撬耍舒酗总蹬骡峦奇饵莱幼申湛刊橙辅汾炯谱船酝值蜂恕国帆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,5.4.2腹板的高厚比 工字形截面(续2),当0a01.6时 当1.6a02.0时,(5-18a),(5-18b),式中:max腹板计算高度边缘的大压应力,计算时不考虑构件的稳定系数和截面塑 性发展系数;min腹板计算高度另一边缘相应的应力,压应力取正值,拉应力取负值;构件在弯矩作用平面内的长细比;当30时,取30;当100时,取1
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型材弯曲工艺按照弯形设备和弯形工艺原理的不同可分为:拉弯成形(两维、三维)、辊弯成形、压弯成形、绕弯成形。按照工件形状的不同又可分为:二维弯形工件(见图1)、空间三维弯形工件(见图2)。下面,按照弯形设备和弯形工艺原理对弯形工艺进行归类总结。 1.拉弯成形工艺 (1)拉弯成形工作原理(二维)拉弯过程基本分为3个步骤:步,设备拉伸缸钳口夹住材料并给型材施加预拉伸力,达到材料屈服强度。第二步,拉弯机回转缸加载弯曲回转,拉伸缸按照程序设定轴向拉力,使型材围绕拉弯模具做贴合运动而使材料成形。第三步,根据材料变形回弹情况增加补拉伸(拉弯设备结构示意见图3)。拉弯成形过程中,工件在弯曲的同时,拉伸缸给工件施加轴向拉力,材料长度伸长部分被拉伸缸牵引补偿,这就避免了材料的起皱趋向,能够得到良好的弧度效果。
型材拉弯成形过程模拟属于高度非线性准静态问题,选择动力显示模块进行数值模拟时,需要考虑模拟分析步时间的敏感性。针对通用的型材拉弯工艺,在模拟分析步时间的敏感性分析基础上,采用ABAQUS/Explicit模块,建立了型材拉弯成形的准静态分析有限元模型。并采用ABAQUS/Standard模块分析预测回弹、侧壁厚度和截面畸变。为验模拟方法的有效性,采用A-7B数控拉弯成形机完成2024-O铝合金Z型截面型材拉弯试验,测量试验件的回弹量、厚度和截面畸变情况。试验与模拟结果对比表明:补拉伸量对回弹量、厚度和截面畸变的影响趋势一致,其中,回弹量和厚度的平均相对误差分别为13.74%,1.66%。建立的模型能有效地应用于铝合金型材拉弯成形模拟。