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　　拉弯设备的技术发展与选型要点

　　现代数控拉弯机已发展出转臂式（适合型材）和伺服直拉式（适合管材）两大类型。高端机型如CYBELEC DNC880系统，可存储1000组工艺参数，实现±0.1°的角度重复精度。选型需考虑:最大拉伸力（通常按材料屈服强度×截面积×1.5倍安全系数）、床身长度（最长可达12m）和模具切换方式（手动换模需30分钟，自动快换仅2分钟）。某汽车防撞梁生产线选用300吨级设备，配合机器人上下料，节拍达到3件/分钟。最新发展趋势是集成在线激光测量系统，实时反馈修正成型误差。

　　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。

　　根据工程的实践经验，并考虑到上、下柱连接处即使插芯加长，也作为连续截面进行计算，所以闭口型材的插芯长度按250mm取用；开口型材可采用适当的型材或钢板连接。上、下柱连接构造可单边（上柱或下柱）用螺栓或焊缝固定，另一边为滑动配合。立柱可以为拉弯构件，也有可能为压弯构件。两者均须进行承载力计算，压弯柱还须进行稳定性计算。其次，圆弧的弧高不能太低，弧高太低会看不出圆弧的效果，一般弧高在600-800MM即可；

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　　（2）压弯成形工艺特点及关键技术铝合金型材折弯件L形及S形均可以采用压弯工艺，由于型材断面及形状各异，各种压弯件压弯模具反弹量设计不一而同，需要经过不断的压弯工艺试验摸索反弹量并经几次修模得到合理的模具压弯形面。压弯工艺几个关键技术要点:①压弯模具的设计要充分考虑材料的变形趋势和反弹量。②由于铝合金型材具有型腔空心结构，合理的填料选用是压弯成形的关键。③对于断面形状不对称型材，压弯时要充分考虑侧弯的有效措施。

　　12、号，使构件产生反向曲率（有反弯点）时取异号，；,b.有端弯矩和横向荷载同时作用:使构件产生同向曲率时，使构件产生反向曲率时，；悬臂构件和分析内力未考虑二阶效应的无支撑纯框架和弱支撑框架柱，。,对于T形等单轴对称截面压弯构件，当弯矩作用于对称轴平面且使较大翼缘受压时，放除了按式（5-11）计算外，还应按下式计算,（5-12）,式中:W1x受拉侧外纤维的毛截面模量。式中的系数1.25是经过与理论计算结果比较后引进的修正系数。,孕忽个瘩丝纫冈沧驹橙糜你舞姚恤鲜辣爬痪檬峦獭织亩扦河八涯滓端宝察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,5.3.2弯矩作用