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TA18高强钛管数控弯曲成形截面扁化研究（英文）

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稀有金属材料与工程 2018年第8期47卷 2347-2352页

作者：皇涛杨方方詹梅郭俊卿陈学文陈拂晓宋克兴河南科技大学河南洛阳471023 有色金属共性技术河南省协同创新中心河南洛阳471023 河南省有色金属材料国际联合实验室河南洛阳471023 西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072

截面扁化是管材弯曲成形过程中不可避免的物理现象,而严重的截面扁化会影响弯管件的合理装配,从而制约其广泛应用。本文建立了考虑收缩应变比和弹性模量变化的钛管数控弯曲成形有限元模型,研究了不同几何条件和不同工艺条件下TA18钛管... 详细信息

截面扁化是管材弯曲成形过程中不可避免的物理现象,而严重的截面扁化会影响弯管件的合理装配,从而制约其广泛应用。本文建立了考虑收缩应变比和弹性模量变化的钛管数控弯曲成形有限元模型,研究了不同几何条件和不同工艺条件下TA18钛管的截面扁化行为。结果表明:同时考虑收缩应变比和弹性模量变化规律可使截面扁化量发生改变,对变化规律无显著影响。获得了合理的几何、工艺参数范围。为研究TA18钛管的成形预测与控制并最终实现精确成形提供了依据。

关键词：钛管数控弯曲截面扁化收缩应变比弹性模量

TA18高强钛管数控弯曲回弹工艺参数影响的显著性分析

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稀有金属材料与工程 2013年第1期42卷 43-48页

作者：宋飞飞杨合李恒詹梅王艳李光俊西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072 成都飞机工业(集团)有限公司四川成都610092

高强钛管数控弯曲卸载后会产生显著回弹现象,这严重影响着管件的几何和形状精度。基于ABAQUS平台建立了TA18高强钛管数控弯曲、抽芯及回弹三维弹塑性有限元模型,并进行可靠性评估。通过虚拟正交试验,研究工艺参数对TA18高强钛管数控弯... 详细信息

高强钛管数控弯曲卸载后会产生显著回弹现象,这严重影响着管件的几何和形状精度。基于ABAQUS平台建立了TA18高强钛管数控弯曲、抽芯及回弹三维弹塑性有限元模型,并进行可靠性评估。通过虚拟正交试验,研究工艺参数对TA18高强钛管数控弯曲回弹的影响显著性及规律。结果表明,影响回弹的显著工艺参数依次为:芯棒伸出量、弯曲模-管子摩擦系数、压块-管子间隙、压块相对助推速度和芯棒-管子间隙;其影响规律为回弹角随芯棒伸出量的增大而减小,随弯曲模-管子摩擦系数、压块-管子间隙和芯棒-管子间隙的增大而增大,当压块相对助推速度小于1时,回弹角明显增大。并采用多元逐步线性回归方法建立了回弹角与显著工艺参数之间的预测模型,经对比验证,对于规格为φ12mm×t1mm×R36mm的TA18高强钛管,此模型预测结果与虚拟试验结果之间误差不超过5%。

关键词： TA18高强钛管数控弯曲回弹正交试验回归分析

低温钛合金管数控弯曲的回弹机理与补偿(英文)

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中国有色金属学会会刊：英文版 2012年第S2期22卷 287-293页

作者：詹梅翟华东杨合西北工业大学材料科学与工程学院凝固技术国家重点实验室西安710072

采用数值模拟方法研究外径为85mm、壁厚为2.5mm(D85mm×t2.5mm)的大直径薄壁CT20钛合金管的回弹机理。结果表明,弯曲段内外脊线与中性层之间区域的中部卸载最严重,而中性层附近区域卸载最不明显,导致弯管内外侧部分区域回弹后出现反向加... 详细信息

采用数值模拟方法研究外径为85mm、壁厚为2.5mm(D85mm×t2.5mm)的大直径薄壁CT20钛合金管的回弹机理。结果表明,弯曲段内外脊线与中性层之间区域的中部卸载最严重,而中性层附近区域卸载最不明显,导致弯管内外侧部分区域回弹后出现反向加载,而弯管中性层附近区域出现明显的拉压应力集中区。研究了回弹角和回弹半径随弯曲半径以及弯曲角的变化规律,进而提出了一种同时考虑弯曲角和弯曲半径的回弹补偿方法,并通过实例验证了该方法是有效的。

关键词： CT20钛合金大直径薄壁管数控弯曲回弹回弹补偿

大口径316L不锈钢管数控弯曲回弹规律研究

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材料科学与工艺 2012年第4期20卷 49-54+60页

作者：王泽康杨合李恒任宁逯若东田玉丽西北工业大学凝固技术国家重点实验室

针对Φ123 mm×3.97 mm×350 mm规格的大口径316L厚壁不锈钢管,基于显/隐式弹塑性有限元仿真结合实验研究,对其数控弯曲卸载后的回弹现象进行了研究.采用单向拉伸试验和三维数字散斑动态应变测量方法获得了大口径316L不锈钢管大应变范围... 详细信息

针对Φ123 mm×3.97 mm×350 mm规格的大口径316L厚壁不锈钢管,基于显/隐式弹塑性有限元仿真结合实验研究,对其数控弯曲卸载后的回弹现象进行了研究.采用单向拉伸试验和三维数字散斑动态应变测量方法获得了大口径316L不锈钢管大应变范围(真应变为49.02%)的力学性能参数,通过摩擦磨损实验获得管材316L不锈钢与45钢模具材料在不同压力和转速条件下的摩擦系数.基于ABAQUS平台,建立了大口径316L不锈钢管弯曲、抽芯、卸载回弹全过程数控弯曲有限元模型,并实验验证了所建模型的可靠性.研究表明,大口径316L不锈钢管回弹现象显著,在350 mm弯曲半径(相对弯曲半径D/t为2.846)条件下达到7.2°左右.芯棒伸出量e、芯球个数n和弯曲角度θ对卸载回弹有显著影响.

关键词：回弹 316L不锈钢管大口径数控弯曲

不同模具组合对0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管数控弯曲成形质量的影响

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中国机械工程 2016年第12期27卷 1673-1678页

作者：鲁世强方军唐金星王克鲁南昌航空大学南昌330063 江西科技师范大学江西省材料表面工程重点实验室南昌330013

采用有限元法研究了不同模具组合下0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管数控弯曲应力应变分布、壁厚变化和截面畸变规律。研究结果表明：在弯曲模、夹块和压块组成的基本模块的基础上,添加防皱块会导致等效应力、切向拉应力和切向拉应变增加,而切向压... 详细信息

采用有限元法研究了不同模具组合下0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管数控弯曲应力应变分布、壁厚变化和截面畸变规律。研究结果表明：在弯曲模、夹块和压块组成的基本模块的基础上,添加防皱块会导致等效应力、切向拉应力和切向拉应变增加,而切向压应力、等效应变和切向压应变减小;添加芯棒会导致切向应力和等效应变减小,而等效应力和切向应变增大;同时添加防皱块和芯棒则会导致等效应力、切向应力和切向应变增大,而等效应变减小。添加防皱块会导致弯管截面畸变率增大,但对壁厚变化率影响不大;添加芯棒能够有效抑制弯管截面畸变,且壁厚减薄率仅为9.0%-9.15%,远小于15%的航空标准。综合考虑0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管数控弯曲成形质量和生产成本,可确定出最优的模具组合为弯曲模＋压块＋夹块＋芯棒。

关键词： 0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管数控弯曲模具组合应力/应变成形质量

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小直径LF6铝合金管数控弯曲回弹规律

塑性工程学报 2015年第5期22卷 63-68页

作者：吴青云顾彬李淑慧上海交通大学上海市数字化汽车车身重点实验室上海200240

航空用小直径铝合金管在数控弯曲卸载后会产生比较明显的回弹现象,影响零件的几何和形状精度。基于有限元软件AUTOFORM,建立了LF6铝合金管数控弯曲弹塑性有限元模型。利用该模型,研究了弯曲角度与卸载后回弹角度之间的关系,并通过正交... 详细信息

航空用小直径铝合金管在数控弯曲卸载后会产生比较明显的回弹现象,影响零件的几何和形状精度。基于有限元软件AUTOFORM,建立了LF6铝合金管数控弯曲弹塑性有限元模型。利用该模型,研究了弯曲角度与卸载后回弹角度之间的关系,并通过正交实验分析了工艺参数对小直径LF6铝合金管数控弯曲回弹的影响规律。结果表明,回弹角随着弯曲角度的增大而线性增大;回弹角随芯棒伸出量的增大而减小,随芯棒与管材间隙和管材与压块间摩擦系数的增大而增大,压块相对助推速度小于1时,回弹角增大。

关键词： LF6铝合金管数控弯曲回弹弯曲角度

工艺参数对21-6-9高强不锈钢管数控弯曲壁厚减薄影响的显著性分析

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中国机械工程 2015年第9期26卷 1233-1238,1277页

作者：方军鲁世强王克鲁姚正军南京航空航天大学南京211106 南昌航空大学南昌330063

为实现21-6-9高强不锈钢管数控弯曲精确成形,提高其成形质量与成形极限,需要对弯曲过程中壁厚减薄进行有效控制。基于ABAQUS/Explicit有限元软件平台,建立了21-6-9高强不锈钢管数控弯曲三维弹塑性有限元模型,并对其可靠性进行了验证。... 详细信息

为实现21-6-9高强不锈钢管数控弯曲精确成形,提高其成形质量与成形极限,需要对弯曲过程中壁厚减薄进行有效控制。基于ABAQUS/Explicit有限元软件平台,建立了21-6-9高强不锈钢管数控弯曲三维弹塑性有限元模型,并对其可靠性进行了验证。通过有限元模拟和正交试验,研究了工艺参数对21-6-9高强不锈钢管数控弯曲壁厚减薄影响的显著性及规律。结果表明,影响壁厚减薄的显著性工艺参数依次为芯棒伸出量、管材与芯棒间隙、管材与防皱块摩擦因数、管材与芯棒摩擦因数、管材与压块摩擦因数和弯曲速度,其影响规律为:壁厚减薄率随着芯棒伸出量、管材与防皱块摩擦因数、管材与芯棒摩擦因数、管材与压块摩擦因数、弯曲速度的增大或管材与芯棒间隙的减小而增大。采用多元线性回归方法建立了最大壁厚减薄率与显著性工艺参数之间的回归预测模型,经对比验证,回归预测模型结果与正交试验结果之间的相对误差不超过5%。

关键词： 21-6-9高强不锈钢管数控弯曲工艺参数壁厚减薄正交试验

21-6-9高强不锈钢管数控弯曲回弹的理论计算及有限元分析

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中国机械工程 2015年第3期26卷 379-384页

作者：方军鲁世强王克鲁许小妹徐建美姚正军南京航空航天大学南京211106 南昌航空大学南昌330063

为了研究几何参数和材料参数对回弹的影响,基于弹塑性理论推导了最终弯曲半径和回弹角度的近似计算公式,结合有限元模拟,分析几何参数和材料参数对21-6-9高强不锈钢管材数控弯曲回弹规律的影响,并对理论解析、有限元模拟和试验结果进行... 详细信息

为了研究几何参数和材料参数对回弹的影响,基于弹塑性理论推导了最终弯曲半径和回弹角度的近似计算公式,结合有限元模拟,分析几何参数和材料参数对21-6-9高强不锈钢管材数控弯曲回弹规律的影响,并对理论解析、有限元模拟和试验结果进行对比。结果表明:最终弯曲半径随着弯曲半径、强度系数的增大或弹性模量、硬化指数的减小而增大,且与弯曲角度无关;回弹角度随着弯曲角度、相对弯曲半径、强度系数的增大或弹性模量、硬化指数的减小而增大;有限元模拟结果和试验结果吻合良好,能够较精确地预测回弹;理论解析与试验结果对比误差较大,但能够反映回弹角的变化趋势。

关键词： 21—6—9高强不锈钢管数控弯曲回弹理论解析有限元分析

间隙对TA18高强钛管数控弯曲成形截面畸变及壁厚变化的影响

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塑性工程学报 2017年第6期24卷 87-93页

作者：梁闯鲁世强方军王克鲁南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室江西南昌330063 江西科技师范大学材料与机电学院江西南昌330013

基于ABAQUS/Explicit平台,建立了TA18高强钛管数控弯曲成形过程三维有限元模型,并验证了模型的可靠性;采用该模型模拟分析了模具与管材之间的间隙对TA18高强钛管数控弯曲成形截面畸变和壁厚变化的影响规律。结果表明:减小芯棒/管材的间... 详细信息

基于ABAQUS/Explicit平台,建立了TA18高强钛管数控弯曲成形过程三维有限元模型,并验证了模型的可靠性;采用该模型模拟分析了模具与管材之间的间隙对TA18高强钛管数控弯曲成形截面畸变和壁厚变化的影响规律。结果表明:减小芯棒/管材的间隙、弯曲模/管材的间隙和压块/管材的间隙可以降低截面畸变程度;减小弯曲模/管材的间隙、压块/管材的间隙或增加芯棒/管材的间隙可以减小壁厚减薄率;增大弯曲模/管材的间隙、芯棒/管材的间隙和压块/管材的间隙可以降低壁厚增厚率;防皱块/管材的间隙对截面畸变和壁厚变化影响不大。获得了较佳的芯棒/管材的间隙值、弯曲模/管材的间隙值、压块/管材的间隙值和防皱块/管材的间隙值,分别为0.075、0.1、0.1和0.1 mm。

关键词： TA18高强钛管间隙截面畸变壁厚变化数控弯曲有限元模拟