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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。
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。
23、第五章 拉弯和压弯构件,5.拉弯和压弯构件,5.5.2截面选择及验算,压弯构件的计算比较复杂,一般首先假设适当的截面,然后进行验算。假设截面时可参考已有的类似设计并做必要的估算。设计的截面还应满足构造简单,便于施工,易于与其他构件连接,所采用的钢材和规格易于得到的原则。截面选择的具体步骤如下:计算构件的内力设计值,即弯矩设计值材Mx、轴心压力设计值N和剪力设计值V;选择截面形式;确定钢材及强度设计值;确定弯矩作用平面内和平面外的计算长度;根据经验或已有资料初选截面尺寸;对初选截面进行强度验算、刚度验算、弯矩作用平面内整体稳定验算、弯矩作用平面外整体稳定验算和部稳定验算,如验算不满足要求,则对
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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。
10、弯、压弯构件的强度钢结构基本原理及设计钢结构基本原理及设计2 2全截面屈服准则全截面屈服准则得得N和和Mx的相关公式:的相关公式:当当轴轴力力很很大大(NAwfy)时时,塑塑性性中中和和轴轴将将位位于于翼翼缘缘范范围围内,按上述相同方法可以得到:内,按上述相同方法可以得到:7-27-2拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度钢结构基本原理及设计钢结构基本原理及设计 因此,因此,近似近似简简化化为为以下两条直以下两条直线线公式,即:公式,即:当当时时,当当时时,7-27-2拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度钢结