薄壁型材构件三维拉弯成形回弹预测与回弹特性研究

发布时间：2024-03-27 02:27

　　近年来,随着交通运输业的快速发展,应用于车体结构件的铝合金材料得到了广泛应用,铝合金材料在保证车体轻量化的同时,还能有效的满足强度要求。多点三维拉弯成形技术作为加工铝合金材料的一种新型成形工艺,既具备模具型面可调的技术优势,同时还可以实现三维空间内的精确成形。然而,由于回弹是金属塑性变形过程中不可避免的现象,且受到了诸如材料参数、几何参数和工艺参数等多种因素的影响,成为影响三维拉弯成形精度的主要问题之一。为此本文以薄壁型材构件为研究对象,采用数值仿真和实验的方法,对三维拉弯成形中的回弹量进行了预测,对影响回弹变形的因素即回弹特性进行了定量分析。本文的主要研究内容及结论如下:(1)对拉弯成形中的三个变形阶段进行了分析;建立了矩型材三维拉弯成形过程有限元模型,并分别介绍了数值模拟算法选择、网格划分和边界条件设置等有限元建模过程中的关键问题处理;得出了三维拉弯成形过程的应力应变结果,成形制件几何形状流畅规则,应力和应变的变化连续,仿真结果较为理想。(2)将三维回弹变形分解为水平方向和垂直方向回弹量,建立了回弹评价体系;使用ABAQUS预定义场功能,基于成形过程的仿真结果建立回弹预测模型,得出...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1汽车用铝型材结构件门柱和行李架

高强度复合材料。目前，铝合金框架式车身结构在飞机、汽车以及动车高铁等载运工具制造领域的应用大幅增加。我们所熟知的高级轿车奥迪A8、路虎揽胜极光和捷豹XJ等车型均使用了大量铝合金材料。以全新捷豹XJ为例，其白车身几乎全部由航空科技铝合金制成，车身重量为同类钢制车身40%的....

图1.2高速列车结构件

图1.2高速列车结构件然而，随着弯曲维度的增加，目标零件几何复杂程度的加大，以及三维拉弯成形中变形不均匀等因素，目前能够实现型材结构件三维弯曲成形的工艺相对较少。此外，成形制件在三维拉弯成形过程中总是伴有回弹缺陷等问题，并且回弹缺陷已经成为影响后续装配生产的主要障碍。上述问题....

图1.3绕弯成形原理

许多弯曲结构件都是通过绕弯成形来实现加工生产的，虽然该方法生产出来的制件具有相对质量好、成本低等优点，但此种工艺对型材长度有较高要求。从图1.3可以看出，型材必须充分拉长才能使之固定，才能进行后续的操作，这在一定程度上限制了绕弯的应用[7]。图1.3绕弯成形原理

图1.4滚弯原理图

第1章绪论成形工艺[8]是滚轮施加弯矩的作用下使型材逐渐被弯曲成形的工艺过程性，初步具备了柔性制造的特点。弯辊是滚弯成形的关键部件可以分为:三辊弯曲，四辊弯曲和多辊弯曲等，成形原理如图1例，首先将坯料送入辊轮之间，辊轮之间的相对运动会产生摩带动型材运动，并完成了型材的塑....

本文编号：3940054