项目申报材料型材拉形.pdfVIP

零件的外形准确度低，零件表面质量不好，打磨量很大。 4. 公司承担的大型 机的生产任务中， 数量众多的大型复杂型材零件， 由于 较大、工艺分析 等 ，生产中 截面畸变、贴模度差和报 废率高等问题，严重影响了 的质量。 型材由于 一定的截面形状，在成形过程中除了和普通板料冷成形一样， 涉及材料非线性，几何非线性及边界条件非线性等复杂弹塑性力学问题外，还涉 及复杂的加载与成形方式、复杂的回弹、残余应力、曲率偏差、截面畸变、翘曲 等问题。变形规律难于掌握，厚度的均匀性及变薄 ， 性、重复性不 易保证。传统的经验 和 公式无法对这样的复杂成形过程进行分析。必须 采用更先进的 来优化工艺参数，降低生产成本，提高零件质量和生产效率。 西飞公司陆续引进了先进的数控型材拉弯成形 ，为提高型材的成形质量 和生产效率提供了良 硬件基础。通过与 航空航天大学的合作，基于LF A14 数控拉弯机，开发了型材数控拉弯工艺设计与 系统 ，大大提高了型 材拉弯成形性分析和工艺设计的水平，但在模具回弹补偿 方面缺乏实用性研 究和生产实践，需要对系统功能做进一步的扩展和完善。ACB 数控拉弯机属于新 ，使用经验还不太足，需要 其开发工艺设计与 系统 ，以提高设 备的应用水平。 过去几十年间，国内外在型材成形机理与工艺参数影响方面作了较多的工作。 1. 型材机械性能研究方面 要研究型材的弯曲成形机理，首先要解决的问题是对型材力学性能进行准确 的描述。与板材不同，型材主要通过挤因素的影响。目前，对型材机械性能的测 试，成形性能的评价及成形极限的判定等方面尚未形成公认的 和理论。 Tryland 等通过实验 对AA6082-T6 铝合金型材的力学性能进行了系统的 研究，考察了不同壁厚、截面形状及受均不大。Tryland 等的研究 和研究成 果对进行型材基本性能试验具有重要的参考价值。 Paulsen 和Welo 对AA6060-T1 和AA6060-T6 铝型材的力学性能进行了实验 研究，发现型材的壁 应力应变 曲线具有很大的影响，截面形状不同时， 应力应变 曲线 差异；沿型材长度方向屈服强度的差别在 5%以内，可以 认为材料性能沿长度方向是均匀的。 2. 型材成形回弹问题研究方面 回弹是所有弯曲成形 中均 的问题。由于型材具有一定的截面形状， 在弯曲成形中 着截面畸变、起皱等问题的分析计算，而对型材弯曲回弹尚无 有效的分析 ，主要依赖数值模拟 对回弹的进行研究，即便如此计算精度 也十分有限，往往难以满足工程的需要。 Ueda 等研究了钢型材理想弹塑性状态下拉弯成形后的回弹问题，将板弯理 论中有关回弹的计算 引到型材弯曲预拉力及补拉力均可使回弹明显减小。 Hopperstad 等研究了材料力学性能对回弹的影响，指出屈服应力和硬化特性对 回弹的影响比较大，而各向异性、型材相对壁厚t/b、相对高度h/b、相对弯曲 半径R/b 和摩擦等因素对回弹影响相对较小。还指出预拉力增大回弹明显减小。 吴建军等对转台拉弯成形过程，对等边型材等曲率拉弯进行了应力应变分析 和探讨 等采用弹塑性有限元 对不同预拉力下角型材的转台式拉弯成 形过程进行了模拟，分析由模拟计算所得到的不同预拉-T5 转臂式拉弯成形过程 进行了数值模拟，并与实验结果进行了对比，得到了预拉，补拉对矩形截面铝型 材拉弯成形回弹的影响规律，得出结论：增大预拉和补拉，回弹减小；当预拉和 补拉增大到一定值时,增大拉伸量减小回弹的效果不再明显。 3. 型材成形起皱和截面畸变问题研究方面 起皱和截面畸变是型材弯曲成形中特有的问题，是型材弯曲成形工艺不可回 避的问题，也是型材弯曲成形研究的行了验证，比较了不同材料及截面形状下型 材起皱行为间的差异及影响规律。 Hopperstad 等采用LS-DYNA3D 有限元 对型材拉弯过程进行了数值模拟， 研究了Hill 48、Barlat and Lian 89、Karafillis