基于ANSYS Workbench的型材拉弯有限元仿真模块开发 被引量：2

1

作者 韩志仁 罗雪磊 《航空制造技术》 2020年第13期64-68,共5页

使用现有的商用有限元软件对型材拉弯工艺过程进行有限元模拟,容易出现有限元建模效率低、有限元模型不合理和对工程技术人员要求高等问题。针对以上问题,研究了型材拉弯的有限元模拟,分析其中的拉弯方式、几何建模、材料模型、边界条... 使用现有的商用有限元软件对型材拉弯工艺过程进行有限元模拟,容易出现有限元建模效率低、有限元模型不合理和对工程技术人员要求高等问题。针对以上问题,研究了型材拉弯的有限元模拟,分析其中的拉弯方式、几何建模、材料模型、边界条件设置、夹钳轨迹计算和求解算法。然后对有限元软件ANSYS Workbench的几何建模模块和仿真模块进行二次开发,嵌入对应的操作模板,快速实现型材拉弯有限元模拟的几何模型建模和前处理工作,并且利用开发的型材有限元建模模块对具体实例进行了仿真模拟。结果表明开发的模块可以快速、高效地完成型材拉弯的有限元模拟,并且模拟结果具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 型材拉弯 ANSYS Workbench 夹钳轨迹计算 二次开发 有限元建模

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型材数控拉弯装备技术研究进展 被引量：8

2

作者 李小强 杨永真 +1 位作者 李东升 金朝海 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1-7,13,共8页

型材拉弯在飞机、车辆生产中的应用越来越多,但国内对数控拉弯装备的研制远远落后于国外。为了提高国内数控拉弯装备的研究水平,对国内外相关装备技术进行了研究总结。从拉弯基本原理、热拉弯蠕变原理以及多维拉弯原理等3个方面介绍了... 型材拉弯在飞机、车辆生产中的应用越来越多,但国内对数控拉弯装备的研制远远落后于国外。为了提高国内数控拉弯装备的研究水平,对国内外相关装备技术进行了研究总结。从拉弯基本原理、热拉弯蠕变原理以及多维拉弯原理等3个方面介绍了型材拉弯工艺,然后根据不同的结构形式对拉弯机床进行分类并介绍了相应的典型机床,对拉弯机床数控系统的发展做了分析研究,并介绍了国内外拉弯工艺设计与仿真系统。针对热拉弯蠕变成形工装、多维拉弯装备、自动化装置等,对国内外相关装备做了简要介绍,最后提出了今后数控拉弯装备的发展趋势和研究方向。以上研究和分析旨在为国内数控拉弯装备的开发提供借鉴。 展开更多

关键词 型材拉弯装备 数控系统 热拉弯蠕变 多维拉弯 自动化

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基于增量控制的型材拉弯轨迹设计及有限元仿真 被引量：7

3

作者 张学广 贾明萌 +1 位作者 刘纯国 何广忠 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1272-1279,共8页

根据型材拉弯设备结构和成形工况,将夹钳加载量等效为拉伸缸沿转臂的拉伸量和转臂的转角,并提出了一种基于增量控制的型材拉弯轨迹设计方法。通过沿轴线方向将型材目标形状划分成多个成形段,并求解出每个成形段对应的拉伸增量和转角增量... 根据型材拉弯设备结构和成形工况,将夹钳加载量等效为拉伸缸沿转臂的拉伸量和转臂的转角,并提出了一种基于增量控制的型材拉弯轨迹设计方法。通过沿轴线方向将型材目标形状划分成多个成形段,并求解出每个成形段对应的拉伸增量和转角增量,实现型材拉弯成形中加载量的独立分配与控制。以轨道车辆车顶乙形不锈钢弯梁作为研究对象,建立了一种基于连接器单元的型材拉弯有限元模型,并将计算得到的加载增量应用于工件成形效果仿真中,实现了拉弯轨迹的参数化调控。根据仿真结果中工件的形状误差与表面翘曲量分析了拉弯缺陷的成因,并对拉弯轨迹进行了针对性的修正,提升了工件成形效果。采用修正后的拉弯轨迹进行工件成形试验,仿真结果与试验结果相吻合。 展开更多

关键词 材料合成与加工工艺 型材拉弯 轨迹设计 增量控制 数值模拟

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型材热拉弯蠕变复合成形工艺技术及装备 被引量：6

4

作者 邓同生 李东升 李小强 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期43-48,共6页

热拉弯蠕变复合成形工艺复合了热拉弯成形和热蠕变成形两种工艺,首先将毛料加热到适合热成形的温度区间;然后通过机床夹钳对其以一定应变速率施加预拉力;之后毛料在此预拉力作用下贴合模具。毛料贴模后夹钳不动,使毛料在一定温度条件下... 热拉弯蠕变复合成形工艺复合了热拉弯成形和热蠕变成形两种工艺,首先将毛料加热到适合热成形的温度区间;然后通过机床夹钳对其以一定应变速率施加预拉力;之后毛料在此预拉力作用下贴合模具。毛料贴模后夹钳不动,使毛料在一定温度条件下保持外形一定时间,通过材料的蠕变特性,实现一次精确成形。该工艺可显著减小回弹,提高成形精度,降低零件的制造成本。文章介绍了型材热拉弯蠕变复合成形工艺技术的原理、工艺路径、工艺特点及国内外相关装备的研制现状,展望了该工艺技术的发展趋势。 展开更多

关键词 型材热拉弯 蠕变 工艺 装备

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大型复杂截面型材拉弯成形数值模拟 被引量：2

5

作者 孟鹏飞 李晓星 +2 位作者 金朝海 高宏志 尹萍 《航天制造技术》 2010年第6期50-54,共5页

对一种复杂截面型材的拉弯成形过程进行了有限元数值模拟分析。通过模拟试验得到最佳的模具与型材间隙;通过分析预拉量和补拉量对截面畸变和回弹的影响,得出最佳加载过程参数。对大尺寸异型截面型材的模拟过程进行了优化,解决了拉弯成... 对一种复杂截面型材的拉弯成形过程进行了有限元数值模拟分析。通过模拟试验得到最佳的模具与型材间隙;通过分析预拉量和补拉量对截面畸变和回弹的影响,得出最佳加载过程参数。对大尺寸异型截面型材的模拟过程进行了优化,解决了拉弯成形模拟中动态效应明显、计算量过大等问题。 展开更多

关键词 型材拉弯 数值模拟 模具与型材间隙 复杂截面型材 加载过程

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拉弯过程解析计算及仿真实验 被引量：3

6

作者 罗健玺 卢锴钧 +3 位作者 张学广 王嘉鹤 邹天下 李大永 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2018年第5期136-139,147,共5页

型材拉弯广泛应用于轨道交通与航空航天领域,但拉弯设备结构复杂,包含多个自由度,往往难以准确实现预定型材变形。本文通过解析推导计算研究了位移控制下的二维张臂式拉弯运动过程,阐述了拉弯机构工艺参数与型材拉弯变形指标间的关系;... 型材拉弯广泛应用于轨道交通与航空航天领域,但拉弯设备结构复杂,包含多个自由度,往往难以准确实现预定型材变形。本文通过解析推导计算研究了位移控制下的二维张臂式拉弯运动过程,阐述了拉弯机构工艺参数与型材拉弯变形指标间的关系;进而开展了某帽形件的拉弯有限元模拟及实验。结果表明：型材的包覆角由和滑架位置和支臂摆角决定。型材的真实拉伸量由拉伸缸位移和最小拉伸缸位移决定,其中最小拉伸缸位移由滑架位置和支臂摆角决定。由等值线图可得,工艺参数对拉弯变形程度的影响规律是与滑架位置负相关,与支臂摆角正相关。 展开更多

关键词 拉弯 工艺参数 位移控制 包覆角 拉伸量 有限元模拟

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宽翼边U型截面不锈钢型材拉弯成形缺陷控制 被引量：3

7

作者 谷诤巍 张文学 +3 位作者 吕萌萌 王伟 徐虹 李欣 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1165-1170,共6页

对一种新型宽翼边U型截面不锈钢型材的拉弯成形过程进行了模拟分析,研究了此类构件拉弯成形主要缺陷的成因及控制方法,并进行了试验验证。结果表明:宽翼边U型截面不锈钢型材拉弯成形主要缺陷为截面畸变和轮廓精度差,其中截面畸变缺陷包... 对一种新型宽翼边U型截面不锈钢型材的拉弯成形过程进行了模拟分析,研究了此类构件拉弯成形主要缺陷的成因及控制方法,并进行了试验验证。结果表明:宽翼边U型截面不锈钢型材拉弯成形主要缺陷为截面畸变和轮廓精度差,其中截面畸变缺陷包括底面翘起、立边弯曲、翼边翘曲和截面扩口或缩口;窄翼边一侧截面畸变程度较宽翼边一侧更严重;截面畸变缺陷主要因拉弯过程中立边的收缩引起,对立边高度进行合理补偿能够有效消除截面畸变缺陷;轮廓精度差主要因回弹量大引起;调整拉伸量等工艺参数一定程度上能够减小回弹,提高轮廓精度,而基于回弹对模具型面进行修正能够明显提高轮廓精度。最后,利用本文缺陷控制方法,开展了某轨道车辆宽翼边U型截面不锈钢立柱构件的拉弯成形试验,获得了合格的拉弯件,证明了本文方法的正确性。 展开更多

关键词 材料合成与加工工艺 宽翼边 U型截面 不锈钢 型材拉弯 缺陷控制

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铝型材拉弯工艺过程研究 被引量：1

8

作者 何飞 《河南科技》 2017年第7期70-72,共3页

随着地铁车辆和汽车整车设计制造水平的不断发展,越来越多的铝制合金型材取代了原有的钢制产品被广泛应用。复杂截面型材的弯曲成形是制造业的一项技术难题,型材在弯曲时存在弯曲回弹、起皱、截面畸变等问题。本文通过对一种典型复杂截... 随着地铁车辆和汽车整车设计制造水平的不断发展,越来越多的铝制合金型材取代了原有的钢制产品被广泛应用。复杂截面型材的弯曲成形是制造业的一项技术难题,型材在弯曲时存在弯曲回弹、起皱、截面畸变等问题。本文通过对一种典型复杂截面型材的拉弯成型参数进行试验与研究,总结并分析出型材拉弯过程的影响因素,从而在工艺上解决大型复杂截面型材弯曲成形的技术难题。 展开更多

关键词 铝型材 塑性 型材拉弯 工艺因素

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拉弯模具间隙对复杂截面型材成形精度的影响

9

作者 郭涛 李晓星 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期943-946,共4页

采用有限元数值模拟方法对非对称复杂截面铝合金型材拉弯工艺过程进行研究,分析拉弯模具间隙对称和不对称两种情况对型材拉弯后的截面畸变及回弹的影响.结果表明型材拉弯后壁厚出现减薄,其最小厚度受间隙值影响较小,但左右间隙是否对称... 采用有限元数值模拟方法对非对称复杂截面铝合金型材拉弯工艺过程进行研究,分析拉弯模具间隙对称和不对称两种情况对型材拉弯后的截面畸变及回弹的影响.结果表明型材拉弯后壁厚出现减薄,其最小厚度受间隙值影响较小,但左右间隙是否对称会影响截面畸变方向,左右间隙不对称时型材拉弯后其截面畸变方向会发生偏转,回弹后的扭转量也会有变化.以减小截面畸变和回弹量从而提高成形精度为目标,通过数值模拟分析对拉弯模具左右间隙值进行了优化,为合理设计拉弯成形模具提供理论依据,对制定生产工艺规范具有重要参考价值. 展开更多

关键词 非对称截面 拉弯模具间隙 型材拉弯 成形精度 数值模拟

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拉弯机预拉力控制系统的研究 被引量：1

10

作者 孙旭光 王冰 单世延 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第5期110-112,共3页

拉弯机预拉力是否保持恒定直接影响型材拉弯质量,针对预拉力开环控制系统不能使预拉力保持恒定,引起型材拉弯回弹和弯曲处起皱问题,提出将预拉力开环控制系统改进成一个闭环控制系统。文章分析了该闭环控制系统的组成和工作原理,并推导... 拉弯机预拉力是否保持恒定直接影响型材拉弯质量,针对预拉力开环控制系统不能使预拉力保持恒定,引起型材拉弯回弹和弯曲处起皱问题,提出将预拉力开环控制系统改进成一个闭环控制系统。文章分析了该闭环控制系统的组成和工作原理,并推导了系统的总传递函数,使用matlab进行了仿真分析。得到的结论验证了预拉力闭环控制系统的可行性,并对此系统设计提供理论基础。 展开更多

关键词 预拉力 型材拉弯 闭环控制系统 传递函数

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型材拉弯工艺研究进展 被引量：7

11

作者 李小强 曹增强 +1 位作者 王俊彪 王永军 《航空制造技术》 北大核心 2004年第4期80-82,共3页

归纳了国内外学者近10年来用解析计算法、试验分析法和数值模拟法分析拉弯成形工艺所取得的成果,提出了今后拉弯成形工艺的研究方向和应当解决的主要问题。

关键词 型材 拉弯成形工艺 数值模拟法 试验分析法 解析计算法 质量控制 加载方式

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复杂截面型材二维拉弯回弹数值模拟研究 被引量：6

12

作者 周欢 贺尔铭 +3 位作者 王红建 王永军 邱智学 康齐正 《科学技术与工程》 2010年第14期3475-3478,3489,共5页

基于非线性有限元软件MSC.Marc对某汽车门框复杂截面型材的二维(2D)拉弯回弹进行了数值模拟研究。首先通过对拉力控制方式下张臂式拉弯机构的运动原理进行分析,提出了一种夹具端边界条件加载方法,该方法克服了拉弯成形过程中夹具轨迹不... 基于非线性有限元软件MSC.Marc对某汽车门框复杂截面型材的二维(2D)拉弯回弹进行了数值模拟研究。首先通过对拉力控制方式下张臂式拉弯机构的运动原理进行分析,提出了一种夹具端边界条件加载方法,该方法克服了拉弯成形过程中夹具轨迹不易确定的难点。然后研究了单元类型、圆角单元尺寸对回弹模拟准确度的影响,并得到了半径回弹量随预拉力变化的规律。模拟结果表明:对于此种复杂截面型材的拉弯回弹模拟,采用实体壳单元模型得到的半径回弹预测值更准确;在一定圆角单元尺寸范围内,随着圆角单元尺寸的减小,回弹模拟准确度提高;半径回弹量随着预拉力的增大而逐渐变小,当预拉力增大到一定值时,预拉力对回弹的影响不明显。 展开更多

关键词 复杂截面型材 拉弯成形 回弹 数值模拟

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型材拉弯成形工艺知识库研究与开发 被引量：3

13

作者 张磊 刘闯 王俊彪 《航空制造技术》 2011年第4期71-74,共4页

知识库是实现工艺知识的系统化、规范化管理的有效方法。针对型材拉弯成形工艺知识,建立了型材拉弯工艺知识分类模型和工艺参数实例表达方法,设计了基于权限控制的分布式知识管理方法,并在此基础上构建了B/S架构的型材拉弯工艺知识库系... 知识库是实现工艺知识的系统化、规范化管理的有效方法。针对型材拉弯成形工艺知识,建立了型材拉弯工艺知识分类模型和工艺参数实例表达方法,设计了基于权限控制的分布式知识管理方法,并在此基础上构建了B/S架构的型材拉弯工艺知识库系统。分析表明,该知识库可以有效提高型材拉弯成形工艺设计的效率和质量。 展开更多

关键词 型材拉弯 工艺知识 拉弯工艺参数表达 知识库 B/S架构

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型材多点柔性拉弯成形回弹预测 被引量：6

14

作者 梁继才 李义 +1 位作者 高嵩 滕菲 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期185-190,共6页

针对铝合金型材多点柔性拉弯的三维成形过程,基于Abaqus/Standard软件建立了多点柔性拉弯成形的有限元仿真模型及混合算法。其中,拉弯成形过程使用动态显式算法,回弹预测使用静态隐式算法,并采用Abaqus/Standard软件的隐式算法对拉弯成... 针对铝合金型材多点柔性拉弯的三维成形过程,基于Abaqus/Standard软件建立了多点柔性拉弯成形的有限元仿真模型及混合算法。其中,拉弯成形过程使用动态显式算法,回弹预测使用静态隐式算法,并采用Abaqus/Standard软件的隐式算法对拉弯成形零件的应力、应变及回弹进行了预测。试验结果表明:基于混合算法的有限元模型能够有效地预测回弹误差,且随着垂直方向上弯曲变形的增大,回弹的理论预测值与实际测量值的差距逐步缩小。 展开更多

关键词 材料合成与加工工艺 型材多点拉弯成形 有限元模型 回弹预测

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型材多点拉弯成形模具型面的分段补偿迭代方法 被引量：3

15

作者 李义 梁继才 +2 位作者 滕菲 梁策 于佳奇 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1961-1966,共6页

确定了多点拉弯模具单元体成形位移量的计算准则,并通过数值迭代计算方法引入不同阶段的补偿因子,实现了多点拉弯模具型面调形过程的快速迭代。有限元模拟和成形试验结果表明,制件的最大回弹量由6.87mm降低到1.03mm,说明优化后的模具型... 确定了多点拉弯模具单元体成形位移量的计算准则,并通过数值迭代计算方法引入不同阶段的补偿因子,实现了多点拉弯模具型面调形过程的快速迭代。有限元模拟和成形试验结果表明,制件的最大回弹量由6.87mm降低到1.03mm,说明优化后的模具型面能够有效地减小形状偏差和回弹量。 展开更多

关键词 材料合成与加工工艺 型材多点拉弯成形 模具型面 分段补偿 迭代优化

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