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采用動力顯式有限元程序Pam Stamp2000對鋁合金矩形管的一種拉彎成形過程進(jìn)行了模擬,分析了模具最大作用力、管材截面畸變、成形件回彈的變化規(guī)律.模擬結(jié)果和文獻(xiàn)給出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)吻合,即模具最大作用力、管材截面畸變均隨預(yù)拉力的增加而增加,而成形零件的回彈隨預(yù)拉的增加而減小;相同預(yù)拉狀況下,增加壁厚有利于減小截面畸變.此外,數(shù)值模擬給出了模具對管材作用力及管材夾持端軸向拉伸作用力隨模具行程的變化規(guī)律,揭示了本文的拉彎實(shí)質(zhì)上是一種非恒定軸向作用力(呈漸增趨勢)的拉彎成形方式,這與本文的解析結(jié)果高度一致.
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為了研究矩形管拉拔成形工藝,采用有限元分析軟件Deform-3D建立了鋁合金圓形管拉拔成矩形管的有限元分析模型,并對拉拔工藝的整個(gè)過程進(jìn)行了模擬分析,獲得了拉拔過程中起皺缺陷的形成機(jī)理,為此,經(jīng)過多次有限元方法(finite element method,FEM)分析,找到了合理過渡矩形管件形狀及?？族F角的最佳范圍為10°~12°。根據(jù)鋁合金矩形管產(chǎn)品對內(nèi)表面質(zhì)量無拉痕的要求,進(jìn)一步調(diào)整了相關(guān)工藝參數(shù),擇優(yōu)后過渡矩形的長弧邊高度為5mm,短弧邊高度為3mm,最佳?？族F角為11°。得到了拉拔力與模孔錐度之間的關(guān)系曲線。研究成果對矩形管的實(shí)際生產(chǎn)具有指導(dǎo)作用。
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