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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。

　　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。

　　绕弯成形工艺（1）绕弯成形工作原理绕弯工艺分两种工作模式:①模式1:如图13所示，外辊轮4绕内辊轮8做回转运动，并且在内外辊轮的径向辊压力作用下，材料被碾压成形，称为“行星轮式”。②模式2:如图14所示，材料1被U形夹3固定在弯模2上，弯模2做圆周运动并带动材料1在压紧模5及导向模4作用下完成弯弧。两种模式的区别在于:模式1材料纵向不动，而模式2材料在纵向随弯模运动，模式2在进行薄壁型材的弯弧中可以加入芯块，材料截面变形。绕弯成形在型材的弯弧工艺中被广泛应用，两种绕弯模式的有机结合可以进行复杂多弧度工件的实现，如图15中所示S形工件的绕弯。5.结语以上介绍的四种弯弧工艺是目前铝合金型材弯弧常用的方法，在实际工艺开发中，具体采用哪种工艺需要根据弯弧工件的设计和理论计算进行全面分析，还需结合各种类似的工件进行经验比对，在模具或工装的设计前期将弯弧件预计会出现的问题进行罗列，结合各工艺方法进行分析，在进行工装设计时有相应的措施来应对弯形中出现的问题。型材弯弧是一项综合的技术，各种弯弧原理需要吃透，且工艺设计人员在工作中需长期不断地总结经验，不断积累，才能针对各种各样的弯弧工件采取有效合理的弯弧生产方案。

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　　铝型材拉弯时常见问题——工字钢加工弯弧公司小编来为大家娓娓道来:外形轮廓度偏差 轮廓度是指型材经过拉弯，变化后的型材外形轮廓与外形样板或检验模胎的吻合程度。使外形轮廓度出现偏差的主要因素有:①拉弯模具的曲率回弹变化；②各批次冶金挤压型材材质不稳定，每根材料部区域的硬度不均匀；③弯曲曲率半径变化过大；④型材毛坯截面积不均匀。 表面缺陷包括型材拉弯后有裂纹、收缩起皱、弯曲表面凹陷和侧面垂痕。

　　22、圆管截面 一般圆管截面构件的弯矩不大，故其外径与厚度之比的限值与轴心受压构件的规定相 同，即,第龙堡墒灰瓮棘巷搞管倔孺钞李陶揩猿闯遣于铆甫户锁灯团送惫扳阴软体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,5.5实腹式压弯构件的设计,5.5.1截面形式 对于压弯构件，当承受的弯矩较小时其截面形式一般和轴心受压构件相同。当弯矩较大时，宜采用弯矩平面内截面高度较大的双轴或单轴对称截面（图5-7）。,图5-7 承受较大弯矩的实腹式压弯构件的截面形式,递篇白梗雄抖试立孪丝玄辽恶肤件综牢赞呢赵躲僻柬翘吼连磁援府之柯添金属结构设计第五章 拉弯和压弯构件金属结构设计