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　　拉弯件的质量检测标准与方法

　　航空级拉弯件需符合NASM 1312-7标准，要求轮廓度≤0.3mm/m，表面粗糙度Ra＜1.6μm。三坐标测量机（CMM）是主流检测设备，搭配Romer关节臂可实现现场测量。截面畸变检测采用光学扫描仪，如GOM ATOS Core能捕捉0.02mm的椭圆度变化。力学性能方面，铝合金拉弯后需保证H32状态抗拉强度下降＜10%，不锈钢件则要经过ASTM E290正弯测试。某汽车企业引入在线视觉检测系统，通过深度学习识别0.1mm级的表面缺陷，废品率从5%降至0.8%。

　　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。

　　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。

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　　铝型材拉弯就是把金属板材、管材和型材弯曲成一定曲率、形状和尺寸的工件的冲压成形工艺。 （钢板滚圆卷圆）拉弯成形广泛应用于制造高压容器、锅炉汽包、锅炉炉管、船体的钢板及骨肋、各种器皿、仪器仪表构件以及箱柜镶条等。材料拉弯时，其变形区内各部分的应力状态有所不同。横断面中间不变形的部分称为中性层。中性层以外的金属受拉应力作用，产生伸长变形。中性层以内的金属受压应力作用，产生压缩变形。由于中性层两侧金属的应力和应变方向相反，当载荷卸去后，中性层两侧金属的弹性变形回复方向相反，引起不同程度的弹复。虽然拉弯变形于材料的部区域，但弹复作用却会影响弯曲件的精度。弹复的影响因素很多，而这些因素控制，由弹复引起的拉弯件精度问题，一直是拉弯成形生产的关键。

　　一般工业铝型材:主要用于工业生产制造用的，如自动化机械设备、封罩的骨架以及各公司根据自己的机械设备要求定制开模，比如流水线输送带、提升机、点胶机、检测设备、货架等等，电子机械行业和无尘室用得居多。

　　4、轨道车辆结构铝合金型材:主要用于轨道车辆车体制造。

　　装裱铝型材，制作成铝合金画框，装裱各种展览、装饰画。二、按合金成分类 可分为1024、2011、6063、6061、6082、7075等合号铝型材，其中6系的为常见。不同的牌号区别在于各种金属成分的配比是不一样的，除了常用的门窗铝型材如60系列、70系列、80系列、90系列、幕墙系列等建筑铝型材之外，工业铝型材没有明确的型号区分，大多数生产厂都是按照客户的实际图纸加工的。不同牌号铝合金的典型用途1050:食品、化学和酿造工业用挤压盘管，各种软管，烟花粉 5050:薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板，汽车气管、油管与农业灌溉管；也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等