不锈钢管件滚弯成形工艺的有限元模拟

应用ANSYS有限元分析软件中的LS—DYNA求解器,对薄壁不锈钢管件弯曲成形过程进行了弹塑性数值模拟．通过对管件弯曲角度的试验结果与模拟值的对比分析,证明了建立管件有限元模型的正确性．在此基础上对管件滚弯过程的模拟结果进行了应力应变分析,揭示了其成形时的塑性变形流动规律及其对管件质量的影响．研究结果表明：薄壁不锈钢管件弯曲冷成形的主要失效形式是内侧部分的起皱和外侧部分的失稳;管件弯曲内侧等效应雯和壁厚变化呈跳跃式条状分布,是管壁起皱变形的前兆,管件弯曲外侧的壁厚减少导致其弯曲刚度降低,是管壁失稳变形的原因;最大等效应变和等效应力的部位出现在管件弯曲区域的、与滚动轮和旋轮接触部位,其弯曲成形后,部位的应力值逐渐减小,且沿两端方向应力逐渐减少．     

螺旋盘管滚弯成形的数值模拟

针对螺旋盘管滚弯成形过程研究相对落后的问题,利用ANSYS/LS-DYNA分析软件,采用三维刚塑性有限元法对螺旋盘管的滚弯成形进行数值模拟,得到螺旋盘管滚弯成形时断面壁厚和成形速度的变化规律.研究结果表明,在弯曲内侧的等效应变值略大于弯曲外侧的等效应变值;壁厚变化量随断面角度的变化不是单纯的正弦(或余弦)规律.     

柔性滚弯成形中ANN和GA技术的应用研究

本文应用BP神经网络建立优化两轴柔性滚弯加工中的回弹的预测模型,并用遗传算法优化模型的参数。用MATLAB语言中的神经网络和优化工具箱进行编程、训练和优化,可以得到精度较高的预测模型。     

柔性滚弯成形工艺中边波的控制方法

建立了柔性滚弯成形数值模拟模型,分析了道次数目、变形路径及道次间距等主要工艺参数对边波的影响规律,并研究了边波控制方法.结果表明:变形路径对边波的形成影响很大;增加道次数目和道次间距,都可以减弱边波效应,通过合理设计变形路径,能够有效控制边波的产生.     

连续辊弯成形过程模拟研究

以现场典型产品为研究对象,模拟板带连续冷弯成形过程,基于有限元分析软件,开发冷弯成形过程仿真软件.ANSYS-LSDYNA显式动力学非线性模拟结果表明,冷弯成形过程第一部分型钢等效应力模拟平均值与实验值吻合,弯角变形区塑性等效应变随道次变化情况模拟结果表明,中间道次变形分配欠均匀,辊花工艺尚需优化.     

柔性三维拉弯成形零件的形状控制

对柔性三维拉弯成形工艺进行了研究,给出了三维弯曲成形件的数学表达式.通过分析柔性三维拉弯成形过程中型材的水平和垂直方向的变形,给出了控制成形件水平方向和垂直方向形状的单元体调形方法与夹钳的拉弯轨迹计算方法.根据柔性三维拉弯工艺中单元体调形多点控制的特点,定义了多点模具的调形参数,给出了单元体与成形件接触的几何关系,并给出了描述单元体上多点模具包络形状的三次B样条插值方法.基于上述的几何关系和多点模具的调形参数,使用圆弧对夹钳的拉弯轨迹进行计算.对L形截面铝型材的三维拉弯成形实验结果表明,成形件轮廓误差小于0.7%,验证了上述方法的实用性.     

板件冷弯成形的计算机辅助设计

利用增量迭代法进行工件的弹塑性分析及回弹量计算,提出了用逐步却载及加载法预测板件的最终成形形状及设计模具形状。本方法在微机上得到实现,并与实验结果取得相当一致的吻合。     

材料参数对高强钢辊弯成形边波影响的有限元分析

建立了可靠的辊弯成形数值模拟模型,研究了材料参数对高强钢辊弯成形产生边波的影响.结果表明:模拟结果与已有文献实验数据相吻合;在高强钢辊弯成形中,随着屈服强度、强化系数、厚向异性系数的增加,产生边波的趋势减小;随着强化指数的增加,产生边波的趋势缓慢增加.     

变截面辊弯成形装备运动特性研究

针对U型变截面零件辊弯成形工艺要求,对变截面辊弯成形装备设计方案及其运动特性进行了研究。给出了变截面辊弯成形机的结构组成与工作原理、机构模型及其运动学方程,求解了符号形式的运动学逆解,获得了变截面辊弯成形机各个驱动轴的运动特性与末端轧辊路径的几何特性、机床结构参数以及加工速度之间的数学表达式。采用Mathematica编程对逆运动学进行仿真,获得了所有驱动轴的运动特性仿真曲线,仿真运动规律与成形工艺要求一致。基于设计方案制造了变截面辊弯成形装备,并完成了变截面辊弯成形零件的成形加工实验。实例仿真和实验结果表明:装备移动关节驱动轴的运动特性与机械结构参数、加工速度以及轧辊成形轨迹曲线有关,而转动关节驱动轴的运动特性只与轧辊运动轨迹曲线有关;新方案能够完成板材的进给、拉伸和折弯操作,实现连续的变截面辊弯成形加工,成形精度可达0.397mm。     

板料弯曲成形实验研究

金属板料在激光作用下发生弯曲变形，其弯曲角度与激光功率、激光扫描速度以及扫描次数有关。     

板料激光直线扫描弯曲角度的解析模型

基于传统固体力学的平衡方程和相容性关系,同时考虑了板料激光成形中加热阶段的塑性变形和冷却过程的弹性变形,利用已有的激光扫描温度分布模型,建立了板料成形弯曲角度的解析模型.通过与实验数据相比,验证了该模型的准确性;与Vollertsen和Yau模型的比较结果表明,该模型精度远远高于现有其他的解析模型.     

一种多功能钢筋弯曲机的结构设计

在输电铁塔基础施工过程中,钢筋经常需要进行各种弯曲以适应工程需要.钢筋弯曲机是一种重要的钢筋加工机械,如何更有效提高机械的生产效率,减少工人劳动强度,提高其可控性以及安全性都是在设计中需要解决的问题.通过对目前国内现有的一些钢筋弯曲机的相关资料进行研究与总结,设计了一款针对钢筋直径为12～30mm的多功能钢筋弯曲机.其优点在于具有良好的弯曲角度控制和自动回位控制功能,同时对工作台面上的模具进行了合理设计,使得模具结构简单、易于实现各种弯曲形状,例如正方形、长方形、正六边形、圆形以及其他各种常用的形状.     

钢丝类捆钢机送丝力研究

首先根据捆钢机捆扎工艺及过程对捆扎材料进行选择,确定了捆钢机种类。然后,详细分析了捆丝在送丝导槽中穿行所需初始送丝力以及实际送丝力,为捆钢机驱动系统设计提供了理论依据。     

矩形截面型材三维拉弯成形的回弹预测

设计了用于三维拉弯成形的、可重构的柔性模具,并采用支持向量回归机和有限元模拟对柔性三维拉弯成形的回弹进行预测.使用有限元法分析了对回弹量影响较大的6个因素(包括材料参数、几何参数和工艺参数),以及它们对回弹的影响趋势.选用这6个参数设计有限元三维拉弯模拟实验,并用模拟结果训练和检验支持向量回归机回弹预测模型.通过与广泛应用的神经网络预测方法的预测值和有限元模拟试验结果的比较,检验该回弹预测模型的准确性.研究发现,该模型与神经网络相比具有更高的准确度,在试验中根据该模型预测的回弹量对模具型面进行相应的补偿,可以有效地减小回弹和形状偏差.     

钢丝绳弯曲应力的计算方法

本文对钢绳弯曲应力的现有计算方法进行了物性与几何修正，导出了与实验结果吻合的新计算方法．     

船舶钢板激光弯曲成形的数值模拟及实验研究

对船舶钢板激光弯曲成形过程进行了数值模拟及实验研究。建立了成形过程的三维非线性热力耦合有限元模型,模型中考虑了材料热物性参数和力学性能参数与温度的相关性。计算了弯曲成形过程的温度场及变形场,预测了钢板的最终弯曲角度。实测了激光弯曲成形过程中的温度变化和弯曲变形量。数值模拟结果与实验结果吻合较好。     

45钢橡胶成型模具热处理工艺的研究

主要研究了45钢橡胶成型模具的热处理工艺,以及热处理工艺对其组织和性能的影响.通过深入了解和分析45钢橡胶成型模具的工作条件、失效形式和性能要求,结合45钢的热处理工艺与其组织和性能之间的关系,通过试验研究确定出了较为理想的热处理工艺及参数,从而提高了模具的使用寿命,降低了生产成本.     

线材弯曲件绕弯模的设计与应用

小批量、低精度和大尺寸的对称式线材弯曲件，采用简易绕弯模弯曲能经济效益。介绍了其模具结构和参数的设计与应用。     

数控车床主轴弯曲刚度校验的研究

提出可根据数控车床设计时选用的典型切削条件来计算机床总刚度。在进行主轴刚度校验时，可选用按机床总刚度确定的主轴刚度指标。也对主轴简化和轴承刚度计算提出建议。