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拉弯与其他成型工艺的复合应用
汽车A柱采用"液压成型+拉弯"组合工艺:先将铝管液压胀形成异型截面,再进行三维拉弯,整体减重30%且刚度提升15%。航空航天领域发展出"滚弯+拉弯"技术,用于成型机翼长桁——先滚弯获得大致曲率,再拉弯精确校准至理论外形。某卫星支架制造中,对2024铝板实施"预拉伸+增量拉弯",将回弹控制在±0.2°以内。最新趋势是结合电磁成型,在拉弯同时施加脉冲磁场(磁场强度10T),使铝材延伸率瞬时提升40%,特别适合小半径(R<t)弯曲。
我们也要注意,在日常生活、工作当中。会遇到直管拉弯成各种形状进行使用。弯管是采用成套弯曲模具进行弯曲的,不管是哪一种机器设备,大部分到弯管,主要用以输油、输气、输液等,在飞机及其发动机上更占有相当重要的。铝型材拉弯加工成形工艺在航空、航天以及汽车、高铁上的型材弯曲件的制造中得到了广泛的应用。在民用(航空、高铁等)领域,很多骨架零件都采用了型材框。因此,拉弯技术的研究对提高拉弯件的质量和加速拉弯件的国产化进程有着十分重要的意义。
14、压压弯构件弯构件则则只有弯扭失只有弯扭失稳稳一种可能一种可能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单向压弯构件弯矩平面作用平面内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内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平面外失平面外失稳变稳变形和形和轴轴力位移曲力位移曲线线有初始缺陷有初始缺陷压压弯构件在弯矩作用平面外失弯构
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7、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2),压弯构件弯矩作用平面内稳定计算的边缘屈服准则,对于弹性压弯构件,可用截面边缘屈服作为稳定计算的准则。为了考虑初始缺陷的影响,假定各种缺陷的等效初弯曲呈跨中挠度为v0的正弦曲线(图5-5)。在任意横向荷载或端弯矩作用下的计算弯矩为M,则跨中总弯矩应为,图,(5-5),当构件中点截面边缘纤维达到屈服时,表达式为,(5-6),令式(5-6)中的M0,即为有初始缺陷的轴心压杆边缘屈服时的表达式,(5-7),5-5 具有初弯曲的压弯构件,效姨毖柞埋窜傲别恢垮乒牲采允庚烤掣滇记烙俊赠粮朵恭哆疾凑吏蕾窃拖金属结构设计第五章
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。