德阳高性价比异形制品加工定制
拉弯行业的技术创新方向
智能自适应拉弯系统成为研发热点,通过光纤布拉格光栅(FBG)实时监测应变分布,自动调节工艺参数。绿色制造方面,水溶性润滑剂(COD<50mg/L)逐步替代矿物油基产品。材料创新上,铝锂合金(2195-T8)的拉弯工艺正在突破,其比强度较传统铝材高20%。设备厂商开发出多轴联动拉弯中心,集成冲孔、切割等功能,实现"一次装夹全工序完成"。德国某实验室研究的超声波辅助拉弯技术,可使304不锈钢的变形抗力降低35%,有望解决厚板(t>12mm)的成型难题。
[0014] 本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并 且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可 以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和 获得。【具体实施方式】 [0015] 应当理解,优选实施例仅为了说明本发明,而不是为了限制本发明的保护范围。 [0016] -种6061铝合金拉弯型材的生产工艺,包括对原材料制备、型材生产、安装填充物 及拉弯工序的控制,具体控制如下:[0017] I )6061铝合金铸棒材料各组份的质量百分比:Si : 0 · 45-0 · 63 %,Fe:彡0 · 35 %,Cu: 0.10-0.24%,Mn:彡0.20%,Mg:0.75-0.95%,Cr:彡0.25%,AL-余量;控制合金元素中Cr元 素百分含量<〇. 25%,国准的Cr值为0.04-0.35,有利于增加晶粒的均匀性,易形成等轴晶, 从而提尚型材的拉弯性能。
铝合金型材由于其高比强度、轻质和优良的成形性,越来越多地用作高速列车组的车体制造。在实际生产中,有效控制铝合金型材弯曲回弹并实现成形,依然是材料加工领域迫切需要解决的问题。本文分别通过解析计算和数值模拟方法对轨道列车开口结构型材弯曲成形中的回弹现象进行了研究,使用解析计算方法对型材弯曲回弹进行了预测,通过数值模拟方法对弯曲工艺参数进行优化,对于复杂曲率型材的成形,设计了拉压复合成形工艺。本文的主要研究内容及成果如下:(1)选择常用的6005A铝合金型材,进行了拉伸测试,获得了材料力学性能参数;选择3种典型型材零件,分别建立了拉弯成形、压弯成形和拉压复合弯曲成形的有限元模型。(2)对型材的弯曲加载过程和卸载回弹过程进行了受力分析,推导了型材弯曲加载后、卸载后和反向弹性加载后的应变表达式,建立了型材平面弯曲回弹的几何约束方程,并推导出型材拉弯和压弯成形回弹半径计算公式。将推导的回弹计算公式分别应用到三种型材弯曲成形的回弹计算中,并将计算结果与数值模拟结果进行了对析。结果表明在拉弯和压弯小曲率变形时,回弹解析计算结果与数值模拟结果的误差较小,其小误差范围分别为1.15%~2.26%和1.44%~1.83%。(3)通过数值模拟分析了不同工艺参数对铝合金型材拉弯成形的影响规律。结果显示,型材回弹量随预拉伸量、补拉伸量、包覆拉伸量和弯曲贴模角度的增大而减小,随着摩擦系数的增大而增大;型材成形后的截面畸变基本上随预拉伸量、补拉伸量和包覆拉伸量的增加而增加。将几种不同包覆拉伸量下型材回弹的模拟结果与解析计算结果进行对比研究,发现包覆拉伸量从0%增加到5%时,解析计算预测的回弹后半径值与数值模拟的相对偏差从1.83%降低到了1.01%。对铝合金型材压弯成形进行数值模拟,研究了弯曲半径、摩擦系数和弯曲中心角等工艺参数对型材压弯成形回弹的影响规律。模拟结果表明,在型材的同一位置上,弯曲半径和摩擦系数越大回弹越大,弯曲中心角越大回弹越小。(4)针对复杂曲率型材零件,提出了拉压复合成形方法。对先拉弯再分段压弯、压弯后补拉伸和拉弯-压弯同时加载的三种拉压复合成形方案进行了数值模拟研究。分析了型材拉压复合成形的规律,以及不同加载方式对回弹的影响。研究发现:在成形部大曲率型材时,采用先拉弯再分段压弯的成形方案可以有效改善拉弯加载下型材曲率过渡位置成形精度低的问题;采用压弯后补拉伸的成形方案可以在一定程度上减小压弯成形中回弹导致的成形误差。在成形收边-放边组合弯曲型材时,三种拉压复合成形方案中,先拉弯再分段压弯的回弹小,大回弹误差仅为1.4mm;拉弯-压弯同时加载的大回弹误差为2.8mm;采用压弯后补拉伸的成形方案同样可以降低压弯成形下的回弹,但整体成形精度并不高,大成形误差为9.1mm。
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力确定。对双轴对称截面一般将弯矩绕强轴作用,而单轴对称截面则将弯矩作用在对称轴平面内,使压力作用在分布材料较多的一侧。(单向压弯构件)压弯构件可能在弯矩作用平面内弯曲失稳,也可能在弯矩作用平面外弯扭失稳。所以,压弯构件应分别计算弯矩作用平面内和弯矩作用平面外的稳定。,5.3.1弯矩作用平面内的稳定计算 目前确定压弯构件弯矩作用平面内限承载力的方法很多,可分为两大类。一类是边缘屈服准则的计算方法,一类是精度较高的数值计算方法。边缘屈服准则 等效弯矩系数和弯矩放大系数 图5-4为一两端铰接压弯构件,横向荷载产生的跨中挠度为vm。当荷载为对称作用时,可假定挠曲线为正弦曲线。当轴心力作用后,在弹性范
19、应与受弯构件中考虑了弯矩和剪力共同作用的腹板高厚比的要求相一致。因此,工字形截面压弯构件腹板高厚比限值如下。,溶蜡渺寺称撬耍舒酗总蹬骡峦奇饵莱幼申湛刊橙辅汾炯谱船酝值蜂恕国帆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,5.4.2腹板的高厚比 工字形截面(续2),当0a01.6时 当1.6a02.0时,(5-18a),(5-18b),式中:max腹板计算高度边缘的大压应力,计算时不考虑构件的稳定系数和截面塑 性发展系数;min腹板计算高度另一边缘相应的应力,压应力取正值,拉应力取负值;构件在弯矩作用平面内的长细比;当30时,取30;当100时,取1