关节摆动型自由弯管工艺的加载控制研究

发布时间：2022-01-17 17:09

　　关节摆动型自由弯管工艺是一种新型高速三维弯管工艺,加工效率高,成形质量好,能够实现任意方向和任意角度的变半径连续弯曲,在航空航天、汽车制造等领域有着广泛应用,但该技术在国内还处于基础研究阶段。本文以关节摆动型自由弯管工艺的加载控制为研究对象,旨在研究加载控制对成形能力、成形质量的影响以及加载系统机械结构设计。具体工作内容如下:首先,研究了金属管材弯曲成形弹塑性力学理论与成形材料的本构关系模型;依据关节摆动型自由弯管工艺的成形原理,对工艺参数进行解析,并推导相应的理论公式。然后,分析了关节摆动型自由弯管工艺的加载运动。针对典型管件,建立关节摆动型自由弯管成形工艺数值分析模型;提出了两种加载方式,然后从理论分析和数值模拟两个方面对其进行分析,选出了较优加载方式;分析了加载速度协调关系,并通过数值方法求解了具体可行域加载速度的对应值;进行了速度协调关系下的成形质量分析,求解了满足成形质量要求的加载速度范围和匹配关系。进而,利用工艺有限元数值仿真,研究了该工艺加载对成形能力与质量的影响。求解了弯曲半径与加载偏移量的函数关系,弯曲角度和进给时间的函数关系,以及该模型下的最小弯管系数;基于正交分析... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

弯管技术应用

工艺概述成形工艺有很多种，可根据不同要求进行分类。弯管成形工艺分为无模弯曲和有模弯曲；根据弯成形工艺分为无芯弯管和有芯弯管；根据弯曲过工艺分为热弯成形和冷弯成形；根据弯曲过程中分为拉弯、绕弯、压弯、推弯和辊弯等。随着金新的弯管成形工艺，比如：TSS 扭矩叠加工艺、对几种弯管成形工艺进行详细的阐述，以便对金工艺模具把管件弯曲成特定形状的冲压成形工艺，是图 1-2 所示，为拉弯成形的示意图。

图 1-3 管件辊弯成形示意图过程为：把管件放于三个成形辊间，通过成形辊转动移动，就可以实现管件弯曲成形。辊弯时，通过改改变弯曲力矩，进而改变了管件的弯曲半径。在这均匀，成形辊要来回转动。在实践生产中，辊弯成制相对弯曲半径较大且壁厚的管件。应弯管成形工艺弯管[9]是一种无模弯曲成形工艺，它不再依靠弯曲模加热的方式，如图 1-4 所示，为中频热感应弯管成

【参考文献】：
期刊论文
[1]二维型材拉弯成形有限元模拟夹头运动轨迹设计算法[J]. 黎明,魏耀光,王永军,王安洋,张恪,门向南,邓涛.  塑性工程学报. 2019(02)
[2]汽车后桥壳胀形工艺加载路径研究[J]. 蔡宣明,张伟,范志强,高玉波.  车辆与动力技术. 2018(04)
[3]某大型航空铝合金锻件局部加载成形质量控制[J]. 郑斯佳,周杰,李杰,吴道祥,周峻峰,赵天生.  锻压技术. 2017(09)
[4]数控弯管机弯曲回弹对成型质量影响的分析[J]. 汪鹏飞,李殿起,张少华,王帅帅.  重型机械. 2017(05)
[5]三维自由弯曲成形技术及在航空制造业中的潜在应用[J]. 郭训忠,马燕楠,徐勇,周曙君,张士宏,陶杰.  航空制造技术. 2016(Z2)
[6]2099铝锂合金型材的变曲率滚弯工艺[J]. 胡智华,陈明和,谢兰生.  塑性工程学报. 2016(03)
[7]薄壁细管件的弯曲加工工艺[J]. 张振炎.  金属加工(热加工). 2015(03)
[8]金属管材弯曲成形回弹问题研究[J]. 张深,吴建军,王强,梁正龙.  航空制造技术. 2014(10)
[9]弯曲速度对弯管壁厚变化的影响[J]. 张敬文,鄂大辛,李延民,田鑫.  精密成形工程. 2012(01)
[10]管材弯曲过程中的弹塑性变形分析[J]. 鄂大辛,宁汝新,古涛.  兵工学报. 2009(10)

博士论文
[1]薄壁管数控弯曲成形过程失稳起皱的数值模拟研究[D]. 林艳.西北工业大学 2003

硕士论文
[1]型材和管材的柔性弯曲成形及其数值模拟研究[D]. 李鹏飞.吉林大学 2017
[2]关节摆动型自由弯管工艺研究[D]. 鲁会.燕山大学 2017
[3]不锈钢管材推弯成形有限元模拟及实验研究[D]. 李鸿翔.大连理工大学 2015
[4]AP1000核电主管道弯曲工艺研究[D]. 刘磊.燕山大学 2013
[5]数控弯管成形质量分析及数值模拟系统集成[D]. 李增楼.哈尔滨理工大学 2011
[6]数控弯管回弹的解析—数值模拟研究[D]. 张旭光.西北工业大学 2003



本文编号：3595111