凤凰娱乐登录

全國服務熱線:139-1360-1441
科普知識
當前位置:麗浮彎管機首页 - 科普知識
彎管加工中冷弯成形新技术开发和应用
添加時間:2017-11-20

江蘇麗浮機械科技有限公司專業彎管機生産廠家,多年的生産經驗,擁有獨立的加工車間,可以對外彎管加工,爲廣大用戶節約成本。

一、 有限元分析和计算机仿真

冷彎成形的計算機仿真和有限元分析是理論研究的熱點,國內外發表的論文和研究成果較多。如何針對生産實際問題,進行計算機仿真,能夠解決具體問題,應該成爲研究的目標和檢驗成果的依據。我們根據實際問題,作了內半徑爲零的雙倍折邊、寬幅板袋形波缺陷分析、預沖孔孔形畸變的仿真研究,並進行了相關的實驗驗證。

1.內半徑爲零的雙倍折邊仿真

冷弯成形构件中,双倍折边是常见的形式。双倍折边的设计中,解决板宽的计算和确定合理的成型工艺步骤是关键问题。采用MSC Marc做有限元仿真得到的结论如下:  

(1)通过对变形区的等效应变分析,验证了在变形过程中,随着板料的进一步弯曲,其中性层偏离中心层,向弯曲内部移动。仿真给出了具体的偏移过程和数值。  

(2)通过对变形前后单元的比较,发现弯曲中,外周单元出现收缩,内周单元出现伸长,弯曲中部的板厚增加,材料发生了流动。  

(3)通过对应力应变的分析,发现弯曲截面的变形与平面应变的特点比较接近,从而确定可以将板料弯曲简化为平面应变问题。  

(4)通過對彎曲應力集中的分析,確定彎曲外周有較大的拉應力集中,彎曲內部有較大的壓應力集中,在彎曲區域與非彎曲區域(或較小彎曲區域)的過渡區有較大的剪應力集中。

2.寬幅板成形中的缺陷分析

产生袋形波是宽幅板成形中常见的问题。在车厢板、压型板、宽幅卷帘门等型材冷弯过程中经常会出现袋形波缺陷。  

实验中按照不同的板厚及辊型配置进行了18种组合的实验,并针对比较明显的袋形波、边部波浪、纵向弯曲三种缺陷从产生机理、实验结果等方面进行了分析研究,并对缺陷的消除提出了相应的措施。主要结论如下:  

(1)袋形波的产生主要是由于板在弯曲过程中出现了脱线现象,在弯曲的部位产生了横向拉应力和横向应变。根据板料变形的泊松关系,沿纵向会出现收缩变形,而纵向收缩的部分对中部的未收缩的部分施加了压力,板料中间部分失稳出现了袋形波。袋形波主要是弹性变形。  

(2)出現袋形波可適當添加部分道次。斷面邊緣寬度的大小對袋形波有一定影響,薄板比厚板更容易出現袋形波。可以通過給板料施加拉力來減緩袋形波。 

(3)邊浪的産生是兩種效果的綜合,第一種與袋形波的産生相同,第二種是斷面邊緣部分的材料先是在外力作用下被拉伸剪切變長,後又再次被壓縮剪切産生塑性變形造成邊浪。這兩種效果互相疊加,造成邊浪。各道次均有可能發生邊部波浪,前面的道次對邊部波浪的出現影響比較大。薄板比厚板更加容易出現邊浪,寬邊比窄邊更加容易出現邊浪。

3.預沖孔孔形畸變的仿真研究

冷彎成形産品發展的方向之一是不斷滿足各種應用需求,在産品上實現多種功能。電控櫃立柱型材、貨架型材等都需要在成形前完成預沖孔。由于孔距和孔的幾何形狀要求高,不允許在彎曲過程中産生較大的變形,因此預沖孔孔形畸變的仿真研究和控制措施就很重要。

以預沖孔板料爲實例,通過現場實驗得到了控制預沖孔板料冷彎成形過程中孔形畸變的新方法,分析了孔形畸變的産生機理,並對實驗結果進行了總結。同時利用計算機仿真軟件模擬了加工過程,並將現場實驗結果和計算機仿真結果進行了比較。

根據工藝圖,仿真出結果,用雲圖和曲線的方式顯示了材料橫截面的變形程度,爲進一步了解軋制過程中的變形規律奠定了基礎。

通過對不同的模具的模擬仿真結果比較,探討了不同模具對材料的預沖孔區域的應力應變影響,得到了適于實驗的最優模型方案。

通過對加工後的板料的橫截面的應力應變狀況的分析,找到了産生孔形畸變缺陷的主要原因:板料産生孔形畸變的原因是:材料的沖孔區域在成型過程中邊緣會出現很大的應力增量,沖孔區域的等效應力在加工過程中逐漸增大,應變也隨之積累。預沖孔部分成形角外側的板産生橫向位移。表現在預沖孔邊緣上就産生了較大的位移應變,繼而産生了孔形畸變,當應變積累的程度超過了材料的強度極限,就會發生撕裂的情況。

依據得到的最優仿真方案,修改了輥型工藝圖,並進行了現場的實驗。實驗表明,仿真結果可以作爲模具設計的依據,並且非常有效的避免了孔形畸變的産生。

二、 高精度复杂型材的生产线

冷彎成形特別適合于大批量生産。相對于折彎工藝,輥式冷彎成形的生産效率高,産品的尺寸一致性好,可以實現折彎無法生産的複雜截形。隨著我國轎車工業的迅猛發展,高精度複雜型材的冷彎成形生産線的需求越來越多。

對轎車門窗件,冷彎成形常常是首道工序和關鍵工序。冷彎成形之後還需要將幾層金屬在一些間隔點上縫焊。所以生産線還需要包括在線縫焊設備、跟蹤切斷設備等。

對于轎車門窗的冷彎成形生産線,不但成形道次多而且精度要求高。我們總結和提出了控制檢驗軋機精度的十多項指標,重點是控制軋機的軸向竄動及在全部機組上軸向定位基准的准確性。

合理地制定成型工藝,並通過用COPRA軟件的仿真,確定最優的成型步驟。采用CAD/CAM技術制造高精度的軋輥,順利地軋制出了多個高精度複雜型材。

德国data M公司的COPRA软件是冷弯成形设计的專業软件,在国际上得到最广泛的应用,国内行业内领先水平的企业都采用它作为开发新产品的手段。我们应用这一软件,已成功地设计制造了数百种冷弯成形产品。

三、 冷弯型材的在线弯曲

許多型材要求在長度方向上成爲2維圓弧,截面成型後的在線彎曲是個較好的方法。過去常用的方法是在壓力機上通過模具壓彎,模具需要經過反複調試,當材料的性質發生變化時,需要經常修改模具。壓力機壓彎需要一個一個零件安裝特定的工裝內芯,以避免彎曲過程中産生的皺褶等缺陷。完成後再拆除這些內芯,工作量大、效率低,安全性差。

在線彎曲只需要在冷彎型材的出口處安裝一套在線彎圓裝置,以使型材達到要求的圓弧尺寸。該裝置可以通過調整,以解決不同材料特性和材料回彈造成的影響。只要是2維圓弧,不論是在水平面內還是在垂直平面內,均可實現在線彎曲。

从理论上说,3点确定一个圆弧。但是要获得较好的弯曲质量,通过试验我们认为,成型轨迹应该由特定的变形轨迹曲线来確定。  

弯圆轨迹的特定的变形曲线应由方程:ρ=ρ0 + αθ  

或者由方程:

x=a(cosΦ+ΦsinΦ)

y=a(sinΦ-ΦcosΦ) 

確定。

四、 CAD/CAM一体化技术制造高精度轧辊

爲了將我們多年的科研成果積累轉化爲生産力,爲國內外用戶提供高質量的技術服務和技術支持,在上海市成立了樂孚明(RlollForming)機械有限公司。采用CAD/CAM一體化技術,爲國內外客戶提供全方位的服務。樂孚明現有數控機床多台以及全套的加工設備,成功地爲用戶提供了多種規格的高精度軋輥以及在線彎圓等相關設備。

依托上海工业基地和长江三角洲的优势,广泛开展国内外合作,聚集和培养高素质、高水品的人才,加上科学的现代化管理才能为客户提供高质量的产品和技术服务。乐孚明以此为目标,与我国的冷弯成形行业共同发展和进步。   文章来源地址:/

推薦産品 Recommended Products
聯系我們 CONTACT US
手機:139-1360-1441

電話:139-6224-1885

郵箱:sales@kdkxs.cn

傳真:0512-58787030

地址:江蘇省張家港市楊舍鎮東萊工業園區1-8號

彎管機,彎管加工