有限元模擬對不銹鋼彎管彎曲成形加工技術研究的作用
有限元模擬與其它模擬方法相比,具有精確度高、信息量大的特點。近年來,隨著計算機技術和有限元技術的快速發展,大型有限元分析軟件的功能性、操作性與穩定性逐步升級,有限元模擬在不銹鋼彎管彎曲成形加工的研究中得到了越來越廣泛的到應用。有限元軟響的工藝參數,求解器能夠利用有限元算法解析出成形過程中變化的單元數據,后處理能夠將這些單元數據通過三維圖形直觀地顯示出來,動態再現成形過程中的宏觀變化、應力應變分布等,因此有限元模擬是一種極為有效和可靠的成形質量預測與規律研究方法。但由于有限元建模時需要對實際問題進行抽象和簡化,有限元模型的精度因人而異,建模不合理會導致計算結果不準確、模擬規律與實際不符等問題,因而需要在有限元建模上下功夫,并對模型的有效性進行驗證。
浙江至德鋼業有限公司采用PAM-STAMP軟件對一平面多彎段的汽車拉桿零件進行了繞彎和壓彎兩種成形方式的有限元模擬,并研究了彎曲半徑、管材壁厚、有無芯軸與防皺模等工藝參數對不銹鋼彎管繞彎成形的橫截面形變和壁厚減薄率的影響。研究了壓力模速度對彎管成形質量的影響,建立了兩種有限元模型Shell單元模型和Solid -單元模型,并與實驗結果進行了比較,結果表明:兩種模型對壁厚變化預測較準確,對于不銹鋼彎管外側應變,Solid模型要好于Shell模型,但是求解時間較長。利用MARC軟件研究了橢圓管無模彎曲后的截面變形情況,若滿足可接受的屈服強度標準,則認為不銹鋼彎管可以不用預成型而直接進行汽車結構件制造的終成形。
至德鋼業對公司生產的不銹鋼彎管彎曲成形的特點,提出了工藝參數的優化策略,并且基于ABAQUS/Explicit平臺建立有限元模型,采用逐步逼近的方法得到了芯軸球個數和芯軸球間距的最優值,進而運用二元非線性回歸分析優化了芯軸伸出量和助推速度。基于ANSYS/LS-DYNA軟件平臺建立數控不銹鋼彎管有限元模型,利用單因子試驗與多因子試驗相結合的方法,研究了各個工藝參數對各項質量指標的影響規律,結論豐富且富有指導意義。浙江至德鋼業有限公司是一家專業生產不銹鋼彎管的廠家,公司可提供各種奧氏體及雙相不銹鋼彎管加工,規格:12mm~630mm,厚度:0.5mm~50mm ,生產工藝主要是冷彎和熱煨。
本文標簽:不銹鋼彎管
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