摘要：Thin-walled aluminum alloy tube numerical control （NC） bending with small bending radius is a complex process with multi-factor coupling effects and multi-die constraints. A significance-based optimization method of the parameters was proposed based on the finite element （FE） simulation, and the significance analysis of the processing parameters on the forming quality in terms of the maximum wall thinning ratio and the maximum cross section distortion degree was implemented using the fractional factorial design. The optimum value of the significant parameter, the clearance between the tube and the wiper die, was obtained, and the values of the other parameters, including the friction coefficients and the clearances between the tube and the dies, the mandrel extension length and the boost velocity were estimated. The results are applied to aluminum alloy tube NC bending d50 mm×1 mm×75 mm and d70 mm×1.5 mm×105 mm （initial tube outside diameter D0 × initial tube wall thickness t0 × bending radius R）, and qualified tubes are produced.

摘要：获取管材数控弯曲过程中的轴力和弯矩,有助于对成形机理的了解和后续的回弹分析,以及为选择设备和设计模具提供重要依据。提出了基于三维有限元模拟的数控弯管过程中轴力和弯矩的求解方法,详细阐述了其实现过程。采用该方法,分析了轴力和弯矩随弯曲角的变化特征以及工艺和材料参数对轴力和弯矩的影响规律:随着弯曲过程的进行,塑性变形区的轴力变化不大,弯矩呈指数关系变化,而弯曲变形区刚性端的轴力几乎线性递增,弯矩类似于阻尼正弦曲线变化;弯曲速度和材料强度系数的增大以及弯曲半径和硬化指数的减小会引起轴力和弯矩的增加。文中提出的方法也可推广应用于板材、其他型材和管材的弯曲。

摘要：介绍国内外飞机导管数字化制造技术的情况,针对新支线飞机ARJ21的研制需求并结合实际生产情况,提出了飞机导管数字化制造技术应用方案,并在新支线飞机机头及铰链臂零件成形制造中进行实施,用数字量的CATIA模型代替传统的标准实样,实现了产品设计、仿真优化、成形制造、检验全过程的数字化信息传递,生产的导管件全部合格交付,满足了装配要求,效果显著。

摘要：TC4钛合金锥形环辗轧坯料对成形环件的几何(圆度、壁厚均匀性)、温度与应变分布等具有重要影响。该文针对TC4钛合金锥形环件热辗轧过程设计了"芯辊基准型"和"驱动辊基准型"两种不等壁厚锥形环坯,对传统"等壁厚型"锥形环坯进行优化;采用基于ABAQUS软件平台的建模仿真方法,模拟并揭示了辗轧过程中轧制力、成形环件圆度、壁厚均匀性及温度与应变场对3种不同环坯的响应规律。结果表明,"芯辊基准型"和"驱动辊基准型"两种锥形环坯下,辗轧过程中的轧制力较"等壁厚型"锥形环坯下的轧制力小;"芯辊基准型"、"驱动辊基准型"和"等壁厚型"锥形环坯下,成形环件表面质量、圆度、壁厚均匀性及温度分布均匀性依次变差,但应变分布均匀性依次变好。综合考虑,"芯辊基准型"锥形环坯更适合于该文TC4钛合金锥形环辗轧过程。

摘要：面向梯度温度场设计了局部热保护的钛合金盘坯缩比件加热实验方案,并通过试样边缘、过渡区和中心的温差确定温度梯度的变化。对比研究了到温加热与随炉加热两种加热方式,发现到温加热方式可获得更明显的温度梯度。此外,分析了影响钛合金盘坯温度梯度分布的显著工艺参数。当几何因素一定即试样的尺寸和形状不变时,到温加热温度对试样边缘和中心的温差有着显著影响,到温加热温度越高,温度梯度越明显。发现试样尺寸越大,试样温度梯度越大。随着换热面积增大、环境温度升高和环境与试样温差的增大,对流换热系数减小。

摘要：为优化大型复杂薄壁壳体第一道次旋压的工艺参数,基于ABAQUS平台建立了大型锥形件实体单元仿真模型,二次开发实现了实体单元的壁厚和贴模度输出功能,分析了坯料直径及成形区与成形外端相互作用对大型锥形件强旋成形的影响.同时采用正交试验设计安排模拟方案,研究了工艺参数对大型锥形件强旋成形质量的影响规律,得出了较优的工艺参数组合.结果表明:旋压间隙是最重要的影响因素,零偏离附近的成形质量最好;稍大的旋轮圆角半径有利于降低大型锥形件强旋过程中出现局部失稳和拉裂的可能性;稍大的旋轮进给比有利于改善大型锥形件的壁厚均匀性和贴模性、减小壁厚偏差和出现局部失稳的可能性.

摘要：旋轮是大型变壁厚椭圆封头强力旋压加工过程中的关键工艺装备之一,对封头零件的成形精度和成形质量起着至关重要的作用。研究旋轮参数对成形过程的影响,可为相关成形参数的确定和优化设计提供理论依据。文章基于ABAQUS/Explicit建立的三维有限元模型,获得了旋轮进给比、旋轮圆角半径和旋轮安装角对该成形过程中的不贴模度、圆度及壁厚的影响规律。结果表明,增大旋轮进给比、选择合适的旋轮圆角半径或旋轮安装角,有利于封头的不贴模度和圆度的改善;减小旋轮进给比、减小旋轮圆角半径、增加旋轮安装角,均可改善凸缘变形状态,甚至可以消除扩径及材料隆起等缺陷,从而使封头壁厚分布更加均匀。

摘要：研究设计了一种用于旋弯渐进成形的双辊柔性弯曲模,其可对管材施加较强周向约束,且成形中可自适应转动。相比传统圆弧型单辊弯曲模,新型双辊柔性弯曲模能够有效降低旋弯渐进成形弯曲力,提高成形稳定性,并抑制管材截面畸变。在此基础上,建立了铝合金管材旋弯渐进成形-回弹全过程有限元模型,并通过与柔性弯曲成形对比,分析获得了旋弯变形耦合对成形结果的影响规律,发现在旋压基础上引入弯曲工步,会引起一定程度的截面变形和壁厚不均匀现象;在弯曲基础上引入旋压工步,会减小弯曲段截面变形量,增加内外脊线壁厚差异,加剧起皱风险,减小成形后的回弹变形。

摘要：针对波纹管现有制造工艺存在焊缝多、周期长、成本高、焊缝区易出现扩展裂纹等缺陷,提出采用无芯模缩颈旋压成形波纹管,并基于ABAQUS/Explicit平台建立了波纹管无芯模缩径旋压的三维弹塑性有限元模型。分析波纹管缩径旋压过程中的应力应变分布规律表明,直壁区与斜壁区相交处的圆角是应力和塑性应变集中区,该圆角区域在旋压过程中易产生厚向过度减薄和拉裂。采用单因素实验设计方法获得了工艺参数对成形质量的影响显著性和影响规律,并实验验证了数值模型结果的可靠性和实用性。结果表明,芯模转速对成形质量影响最大,芯模转速增大时,工件直壁区径向尺寸与波纹中心高度的精度均会变差;旋轮圆角半径对成形质量有一定的影响,较小的旋轮圆角半径无法使材料完全达到塑性状态而产生较大回弹,最终导致较大的几何尺寸精度偏差;而较大的旋轮进给速度容易在旋轮前方产生金属堆积,易使已旋区发生过度减薄从而影响成形质量。

摘要：目的针对筒形件流动旋压有限元仿真中因网格模型规模庞大而导致的计算极端耗时问题,提出一种基于移动网格法动态控制网格密度的高效仿真算法,并验证该算法的高效性与可靠性。方法移动网格法包括局部加密全六面体网格的动态重构与新旧网格间的数据传递两部分。针对平滑过渡的局部加密网格构造提出了维度分离弹簧比拟法以快速动态重构,并采用三次样条曲线来精确描述工件的几何形状以保证网格重构过程的一致性。在数据传递过程中,为避免冗长的邻域搜索步骤,采用自适应反距离加权插值算法提升传递效率。根据上述算法,设计编制了基于动力显式有限元求解器ABAQUS/Explicit的移动网格法插件,以实现快速仿真模型的连续计算。结果基于移动网格法插件,建立了单旋轮筒形件流动旋压的快速仿真模型。与全加密网格相比,采用移动网格法的仿真模型可在获得精确几何形状的同时提速2~4倍。结论所提出的算法可实现筒形件流动旋压的高效仿真,同时可结合并行计算进一步提高仿真效率。