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薄壁型材多点拉弯过程的数值模拟

薄壁型材多点拉弯过程的数值模拟

作者：李学贞吉林大学

学位级别：硕士

铝合金型材是一种常见的轻量化合金材料，力学性能好、重量轻，被广泛应用于车辆制造、航空航天等相关行业。拉弯成形是铝合金型材的主要成形方法，成形后的零件回弹小、表面质量好。但是传统的拉形模具生产成本高、制造周期长，无法适... 详细信息

铝合金型材是一种常见的轻量化合金材料，力学性能好、重量轻，被广泛应用于车辆制造、航空航天等相关行业。拉弯成形是铝合金型材的主要成形方法，成形后的零件回弹小、表面质量好。但是传统的拉形模具生产成本高、制造周期长，无法适应现代化生产的柔性化、数字化需求。多点成形技术将传统的成形模具离散为一系列紧密排列的基本体冲头，通过自动调整冲头高度快速改变成形模面形状，用于不同几何形状零件的成形，从而实现板料成形的柔性化。利用多点成形的离散化思想，用多点可变模具代替拉弯成形中的实体模具，可以实现铝合金型材的多点数字化拉弯成形，降低生产成本，实现型材从设计到制造过程的数字化、柔性化。本文以典型的薄壁矩形型材作为研究对象，研究多点拉弯成形的可行性、以及主要成形参数对零件成形质量的影响规律。所做主要工作如下：针对型材拉弯过程的受力特点，对拉弯成形三个阶段分别进行了力学分析，总结了各自的变形特点。推导了聚氨酯橡胶弹性垫的本构关系，建立了多点拉弯成形的有限元模型，分析不同加载路径对成形质量的影响，研究位移施加点对成形结果的影响规律，找到了型材拉弯成形的最佳施力点。分别研究了整体模具、多点模具下型材拉弯过程中的回弹及截面畸变缺陷的产生机理，探讨了充压大小对截面畸变的影响规律以及预拉量和补拉量对最大回弹的影响规律，结果表明多点拉弯工艺可以用于铝合金型材拉弯。在薄壁型材多点拉弯成形中，内充压强越大，截面畸变越小，超过合适充压后，畸变增大;拉弯半径、型材壁厚越大，畸变越轻微;型材宽高比越大，需要的内充压强越小;零件的回弹量随着预拉量、补拉量、弹性垫硬度以及型材壁厚的增大而减小，随着弹性垫厚度、拉弯半径的增大而增加;但是当预拉量和补拉量达到某一定值后，回弹不再变化。缺陷抑制方面，探讨了充压、填充橡胶和两者结合对截面畸变的影响;分析了不同截面型材的畸变规律，找到了各自的合适充压;找到了成形精度最好时所需弹性垫厚度;推导了预拉量、补拉量、成形曲率和型材壁厚与最大回弹间的数学关系表达式。

关键词：薄壁型材拉弯成形多点成形数值模拟

基于生死单元法的铝合金薄壁型材铣削有限元模拟

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轻合金加工技术 2017年第4期45卷 41-46页

作者：王忠平张晓鸿陈静青中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111 西南交通大学材料科学与工程学院四川成都610031

随着现代机械工程技术的不断发展,薄壁结构型材在工程制造中得到广泛应用。薄壁结构在铣削等机械加工过程中相对刚度较低且易发生变形,严重影响了加工精度和效率。因此,开展薄壁结构加工过程的结构应力和变形预测研究具有重要的意义。... 详细信息

随着现代机械工程技术的不断发展,薄壁结构型材在工程制造中得到广泛应用。薄壁结构在铣削等机械加工过程中相对刚度较低且易发生变形,严重影响了加工精度和效率。因此,开展薄壁结构加工过程的结构应力和变形预测研究具有重要的意义。通过铣削力测试获得型材立筋加工时的三向铣削力载荷。然后采用ABAQUS有限元软件建立铝合金薄壁型材模型,进行无液体冷却条件下铣削过程的有限元模拟。通过生死单元法和移动载荷加载的模拟方法,获得了薄壁型材结构在铣削立筋时,铣刀切入和切出情况下型材的连续结构应力演变,其中模拟得到的铣削应力输出和工艺试验测试得到的铣削过程动态应力具有较好的一致性。根据仿真结果,表明试验中所采用的铣削工艺可以获得较好的加工精度。

关键词：薄壁型材铣削热铣削有限元模拟

铝合金薄壁型材搭接角焊缝焊接缺陷及变形研究

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焊接技术 2013年第3期42卷 45-47页

作者：李会王天侯振国郭继祥王陆钊唐山轨道客车有限责任公司河北唐山063035

铝合金薄壁型材搭接角焊缝在焊接过程中很容易产生型材塌陷和焊缝处焊塌,通过焊接试验研究得出:控制焊前装配质量,调整焊枪角度、控制焊接热输入、采用分段跳焊等方法的综合运用能有效地控制薄壁型材搭接角焊缝的焊接质量,避免型材塌陷... 详细信息

铝合金薄壁型材搭接角焊缝在焊接过程中很容易产生型材塌陷和焊缝处焊塌,通过焊接试验研究得出:控制焊前装配质量,调整焊枪角度、控制焊接热输入、采用分段跳焊等方法的综合运用能有效地控制薄壁型材搭接角焊缝的焊接质量,避免型材塌陷和焊缝出现焊塌缺陷。

关键词：铝合金薄壁型材搭接角焊缝焊塌型材塌陷

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如何改进硬质PVC薄壁型材的配方

化学建材 1991年第5期7卷 37-39页

作者：张治华

近年来硬质PVC制品如硬质PVC落水槽、百叶窗、窗框等薄壁型材都有较大的发展。但PVC制品线膨胀率较大,使用时由于气温的变化会引起长度变化,使接头部分变形或破损,而直接受阳光照射的部分,易引起弯曲、波折及破损,这是因薄壁型材配方中... 详细信息

近年来硬质PVC制品如硬质PVC落水槽、百叶窗、窗框等薄壁型材都有较大的发展。但PVC制品线膨胀率较大,使用时由于气温的变化会引起长度变化,使接头部分变形或破损,而直接受阳光照射的部分,易引起弯曲、波折及破损,这是因薄壁型材配方中添加的填充剂量少所致。

关键词：硬质 PVC 薄壁型材配方

6063铝合金挤压薄壁型材表面压坑的成因及改进措施

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6063铝合金挤压薄壁型材表面压坑的成因及改进措施

低体积分数铝基碳化硅强化的复合材料薄壁型材挤压工艺研究

2018年中国铝加工产业年度大会

作者：杜永霞程仁寨肖栋任伟才张涵源山东南山铝材公司

本文针对6063铝合金薄壁型材挤压生产过程中出现表面压坑情况,进行成因分析,并采取了相应的改进措施,提高了型材表面质量,满足了生产需要。

关键词：表面压坑薄壁型材成因分析改进措施

来源： cnki会议评论

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热处理技术与装备 2017年第2期38卷 26-28页

作者：盖洪涛王东王彦俊刘兆伟吴海旭于长富辽宁忠旺集团有限公司辽宁辽阳111003 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016

铝基碳化硅(SiCp/Al)强化的复合材料具有较高的比强度、耐磨性,同时材料的流动性很差,挤压成型难度较大,型材表面极易出现挤压裂纹。本文通过对挤压温度、挤压速度等参数进行对比试验,结合最终的型材外形质量,提供适合的挤压工艺参数。

关键词：铝基碳化硅(SiCp/Al) 薄壁型材挤压

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薄壁空心型材挤压模设计

模具工业 1995年第2期21卷 56-57页

作者：贺建敏陕西铜川市铝厂

介绍了在薄壁型材空心挤压模设计中，对各参数及工作带取值范围的确定，以及对如何提高型材机械性能的途径提出了具体措施。

关键词：挤压模型材空心型材薄壁型材设计

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薄壁中空长大型材自动焊工艺

焊接技术 2019年第11期48卷 55-57页

作者：郭继祥李会王海艳董磊张乙宙中车唐山机车车辆有限公司

薄壁中空长大型材在焊接过程中很容易产生焊缝错边、未焊透、未焊满、工件轮廓度不好等一系列焊接缺陷,通过焊接工艺试验研究得出:改变点固焊位置及数量、调整工装压卡方式、改变焊接顺序等方法的综合运用能有效地控制薄壁型材的焊接质... 详细信息

薄壁中空长大型材在焊接过程中很容易产生焊缝错边、未焊透、未焊满、工件轮廓度不好等一系列焊接缺陷,通过焊接工艺试验研究得出:改变点固焊位置及数量、调整工装压卡方式、改变焊接顺序等方法的综合运用能有效地控制薄壁型材的焊接质量,保证部件的轮廓度尺寸。

关键词：薄壁型材自动焊焊接质量

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铝合金空调框焊后平面度研究与控制

焊接技术 2022年第S1期51卷 141-144页

作者：李会郭继祥梁玉姣王海艳孙壮波中车唐山机车车辆有限公司河北唐山063035

随着轨道车辆客车的不断提速,轻量化作为其关键影响因素成为关注的重点,故在满足车辆使用性能前提下,铝合金型材壁厚不断减薄,但是铝合金薄壁型材在焊接时很容易产生塌陷等焊接变形。焊缝越多越密集,焊接变形也越大,产品平面度越不容易... 详细信息

随着轨道车辆客车的不断提速,轻量化作为其关键影响因素成为关注的重点,故在满足车辆使用性能前提下,铝合金型材壁厚不断减薄,但是铝合金薄壁型材在焊接时很容易产生塌陷等焊接变形。焊缝越多越密集,焊接变形也越大,产品平面度越不容易保证,因此,需采用有效的工艺方法以防止薄壁型材铝合金的焊后变形、下塌等问题。文中通过对预加反变形、采取分段退焊法、增加工艺放量、调修单件平面度,以减小组件平面度偏差等工艺方法的优化,保证了空调框平面度达到设计要求,效果显著,优化后减少了焊后的调修量,减小了调修难度,保证了产品质量,此方法可以应用于类似问题的铝合金车体焊接。

关键词：铝合金薄壁型材平面度焊接变形