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异型截面铝型材滚弯过程回弹机理及预报模型研究
1
作者 杨博 赵晓辉 +2 位作者 王大号 丁锋 陈建峰 《重型机械》 2024年第4期67-71,共5页
异型截面铝型材原料因其轻质、高强、抗腐等特点,作为大型结构件在列车车头得到广泛应用。但由于该类型材具有截面复杂、壁体多样、通长镂空等特征,在滚弯加工后不可避免地存在回弹现象。充分结合滚弯装备的结构与工艺特点,对滚弯过程... 异型截面铝型材原料因其轻质、高强、抗腐等特点,作为大型结构件在列车车头得到广泛应用。但由于该类型材具有截面复杂、壁体多样、通长镂空等特征,在滚弯加工后不可避免地存在回弹现象。充分结合滚弯装备的结构与工艺特点,对滚弯过程异型截面铝型材进行了受力分析,揭示了卸料后铝型材的回弹机理。提出了异型截面铝型材等效截面系数的计算方法,结合中性层半径与材料属性及内应力的内在关系,建立了异型截面铝型材滚弯过程回弹预报模型,实现了滚弯回弹半径与回弹量的定量预报,并在现场取得了显著的应用效果,具有进一步推广应用的价值。 展开更多
关键词 异型截面铝型材 滚弯装备 回弹机理 预报模型
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铝合金型材挤压滚弯虚拟仿真实验的开发与实践
2
作者 雷声远 汤宏群 韦春华 《科教导刊》 2024年第22期50-52,共3页
文章针对铝合金型材挤压滚弯实验周期长、成本高、危险性大的问题,以及学生解决复杂工程问题能力不足的现状,利用虚拟仿真技术,通过优化探究型实验教学内容,将铝合金加工领域最先进的成形技术及团队科研成果融入实验教学,开发了挤压滚... 文章针对铝合金型材挤压滚弯实验周期长、成本高、危险性大的问题,以及学生解决复杂工程问题能力不足的现状,利用虚拟仿真技术,通过优化探究型实验教学内容,将铝合金加工领域最先进的成形技术及团队科研成果融入实验教学,开发了挤压滚弯工艺探究虚拟仿真实验系统。让学生能够在虚拟实验过程中突破传统实验条件的限制,通过自主设计实验来探究挤压滚弯工艺参数对型材质量的影响规律,从而提高学生的自主学习能力及创新能力,同时大大降低了实验成本,提升了材料成型及控制工程专业实验教学的质量和水平。 展开更多
关键词 虚拟仿真实验 挤压滚弯 铝合金型材
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四辊滚弯模型的建立与试验研究 被引量：2
3
作者 刘涛 高金龙 +2 位作者 黄世军 南文明 张津瑞 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期95-101,共7页
为提高型材变曲率滚弯成形精度,减少滚弯模型计算结果与型材滚弯尺寸之间的误差,以弹塑性变形理论为基础,分别建立了驱动辊与支撑辊之间的型材弹性弯曲模型、驱动辊与夹持辊之间的型材弹塑性弯曲模型以及驱动辊与弯曲辊之间的型材渐进... 为提高型材变曲率滚弯成形精度,减少滚弯模型计算结果与型材滚弯尺寸之间的误差,以弹塑性变形理论为基础,分别建立了驱动辊与支撑辊之间的型材弹性弯曲模型、驱动辊与夹持辊之间的型材弹塑性弯曲模型以及驱动辊与弯曲辊之间的型材渐进卸载回弹模型,对当前滚弯模型进行了修正。在此基础上进行了多曲率T型材和L型材的滚弯试验,分别将修正后的滚弯模型的计算结果及基于几何模型的计算结果与试验数据进行了对比。结果表明,修正后的滚弯模型对T型材和L型材计算结果的平均准确度较基于几何模型的计算结果分别提高了18%和36%。 展开更多
关键词 滚弯模型 弯矩曲率 四辊滚弯 铝合金型材
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柔性滚弯技术在国外的应用进展 被引量：7
4
作者 鲁世红 于长生 恽君璧 《新技术新工艺》 2006年第3期31-34,共4页
利用弹性介质对钣金件进行柔性滚弯成形,是一种先进的钣金制造工艺,将弹性介质的冲压优势和传统滚弯原理结合,成为钣金成形领域的一个新的发展方向。文章介绍了柔性滚弯技术在国外的应用进展,并以通用机床、专用机床、自动化机床和CNC... 利用弹性介质对钣金件进行柔性滚弯成形,是一种先进的钣金制造工艺,将弹性介质的冲压优势和传统滚弯原理结合,成为钣金成形领域的一个新的发展方向。文章介绍了柔性滚弯技术在国外的应用进展,并以通用机床、专用机床、自动化机床和CNC机床为例,简要说明各类柔性滚弯机的工作原理和运转流程,为我国专业工作者提供参考和帮助。 展开更多
关键词 滚弯成形 聚氨酯橡胶 二轴滚弯机
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双轴柔性滚弯技术的实验研究 被引量：27
5
作者 左敦稳 王珉 +1 位作者 刘奎 傅仕伟 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期473-479,共7页
提出了双轴柔性滚弯管状零件的概念，介绍了采用聚氨酯轮的柔性滚弯装置并分析了其工作原理和特性，对双轴滚弯技术进行了比较系统的基础工艺研究，得出了工件直径和刚性轴直径及其轴间进给量之间的经验关系。结果表明，存在一临界进给... 提出了双轴柔性滚弯管状零件的概念，介绍了采用聚氨酯轮的柔性滚弯装置并分析了其工作原理和特性，对双轴滚弯技术进行了比较系统的基础工艺研究，得出了工件直径和刚性轴直径及其轴间进给量之间的经验关系。结果表明，存在一临界进给量，当进给超出该值后工件直径不再随进给量的增大而减小，从而达到一个极限尺寸，同时该极限尺寸和刚性轴的直径成正比。文末对该技术应用中的关键问题进行了讨论，为该技术的实际应用奠定了理论基础。 展开更多
关键词 冷加工 冷压 冷弯 钛合金 双轴滚弯
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滚弯过程的三维动态仿真模拟 被引量：18
6
作者 胡军峰 杨建国 +1 位作者 方洪渊 傅卫 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期51-55,共5页
用大型工程有限元分析软件MSC.Marc,成功地实现了对船用大尺寸钢板滚弯及其回弹过程的三维动态仿真模拟,模拟结果表明,滚弯时间越长,获得的板材各个部分的塑性变形和曲率半径越均匀且趋于一定值;回弹后弹性能释放,等效Mises应力的峰值变... 用大型工程有限元分析软件MSC.Marc,成功地实现了对船用大尺寸钢板滚弯及其回弹过程的三维动态仿真模拟,模拟结果表明,滚弯时间越长,获得的板材各个部分的塑性变形和曲率半径越均匀且趋于一定值;回弹后弹性能释放,等效Mises应力的峰值变小,但在板材的起始滚弯位置仍有一个较小的残余应力集中。文章对于有限元模拟过程中实体单元离散的板材曲率计算问题进行了研究,提出了计算曲率的方法。计算结果和测量结果对比表明,相同的滚弯工艺下,获得的板材整体曲率半径误差不超过7%,最大曲率半径误差不超过8%;厚度方向上x方向的应力分布趋势和实测结果一致。 展开更多
关键词 三维动态仿真模拟 滚弯 回弹 应力和应变 曲率
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四辊预弯与连续滚弯成形的机理与试验分析 被引量：12
7
作者 王艳 胡捷飞 +2 位作者 许光辉 王健波 李曙生 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期69-75,共7页
为提高预弯段的成形精度,建立了侧辊位移量与预弯段成形半径的四辊预弯数值模型。采用有限元软件分析了滚弯变形区应力应变场的演变规律、轧辊与板材间的摩擦力对滚弯成形的影响,以及多道次滚弯成形后,板材表面塑性应变场的变化规律。... 为提高预弯段的成形精度,建立了侧辊位移量与预弯段成形半径的四辊预弯数值模型。采用有限元软件分析了滚弯变形区应力应变场的演变规律、轧辊与板材间的摩擦力对滚弯成形的影响,以及多道次滚弯成形后,板材表面塑性应变场的变化规律。四辊多道次滚弯试验表明,四辊预弯数值模型和有限元模型的成形半径比试验结果小,误差分别为11.2%和6.3%;板材与轧辊间的摩擦力是导致预弯段成形半径小于连续滚弯段成形半径的重要原因;多道次滚弯加工后,预弯段成形半径相对于连续滚弯段成形半径的误差,由单道次滚弯加工时的7.3%降至1.7%,预弯段的成形精度得到有效提高。 展开更多
关键词 四辊滚弯 预弯 变形区 摩擦力 多道次
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双轴柔性滚弯过程中工件回弹的理论分析 被引量：11
8
作者 闫静 左敦稳 王珉 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期381-384,共4页
双轴柔性滚弯技术适于加工管状零件 ,对于比强度高的材料具有很好的成形精度 ,是一种先进的制造技术 ,目前已成功应用在开缝衬套和导弹舱壳主体圆筒的制造中。已有的双轴柔性滚弯理论对工程实践具有一定的指导作用 ,但仍存在一些问题。... 双轴柔性滚弯技术适于加工管状零件 ,对于比强度高的材料具有很好的成形精度 ,是一种先进的制造技术 ,目前已成功应用在开缝衬套和导弹舱壳主体圆筒的制造中。已有的双轴柔性滚弯理论对工程实践具有一定的指导作用 ,但仍存在一些问题。本文对前人的工作进行了回顾和总结 ,分析了滚弯回弹理论公式产生误差的原因。在此基础上 ,利用回弹后曲率半径的主要影响因素即刚性轴半径和进给量 ,对已有理论结果进行了修正 ,得到了滚弯回弹理论修正公式 ,并给出了具体算例。计算结果表明 ,回弹理论修正值与实验结果符合的较好 ,具有一定的实用性。 展开更多
关键词 双轴柔性滚弯 工件回弹 管状零件 成形原理 误差分析 回弹公式
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塑性精确理论在双轴柔性滚弯技术中的应用 被引量：7
9
作者 闫静 左敦稳 王珉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1124-1127,共4页
将塑性精确理论应用到双轴柔性滚弯技术的理论分析,得到了滚弯变形时板内的径向应力、周向应力和弯矩的计算公式,并结合工件外部受力和经典回弹公式,给出了一个具体算例。计算结果表明,塑性精确理论提高了柔性滚弯分析精度,可以更好地... 将塑性精确理论应用到双轴柔性滚弯技术的理论分析,得到了滚弯变形时板内的径向应力、周向应力和弯矩的计算公式,并结合工件外部受力和经典回弹公式,给出了一个具体算例。计算结果表明,塑性精确理论提高了柔性滚弯分析精度,可以更好地解释工件的成形机理,具有一定的实用性。 展开更多
关键词 冷加工 冷压 冷弯 钢板 双轴滚弯
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双轴柔性滚弯技术的有限元分析 被引量：9
10
作者 闫静 左敦稳 王珉 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第2期203-205,共3页
利用有限元软件 ANSYS建立了双轴柔性滚弯技术的分析模型 ,成功模拟了工件滚弯成形和回弹的实际过程。利用有限元计算结果 ,对影响工件回弹成形的参数进行了分析研究 ,验证了实验中得出的柔性滚弯技术的重要特征。与实验结果对比 ,本文... 利用有限元软件 ANSYS建立了双轴柔性滚弯技术的分析模型 ,成功模拟了工件滚弯成形和回弹的实际过程。利用有限元计算结果 ,对影响工件回弹成形的参数进行了分析研究 ,验证了实验中得出的柔性滚弯技术的重要特征。与实验结果对比 ,本文有限元分析具有较高的精度 。 展开更多
关键词 冷弯 钢板 双轴滚弯 管状零件 有限元
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线材滚弯过程的回弹量数学模型的建立与研究 被引量：6
11
作者 张宪 卢楚才 +1 位作者 赵章风 钟江 《轻工机械》 CAS 2010年第6期60-65,共6页
为了建立线材滚弯过程的回弹量数学模型,采用了ANSYS软件和正交试验法,进行了线材滚弯过程的有限元仿真,分析得出了弯曲力臂长度是影响回弹角的一个重要因素,基于弯曲力臂长度这一因素推导出了回弹量数学模型,并通过进一步的仿真对比验... 为了建立线材滚弯过程的回弹量数学模型,采用了ANSYS软件和正交试验法,进行了线材滚弯过程的有限元仿真,分析得出了弯曲力臂长度是影响回弹角的一个重要因素,基于弯曲力臂长度这一因素推导出了回弹量数学模型,并通过进一步的仿真对比验证了回弹角数学模型在一定条件下是准确的。 展开更多
关键词 金属加工 线材 滚弯 有限元 回弹角
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2099铝锂合金型材的变曲率滚弯工艺 被引量：9
12
作者 胡智华 陈明和 谢兰生 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期82-87,共6页
2099铝锂合金变曲率2型材是我国自主研制的大型客机C919的重要桁架零件,其轮廓曲率不断变化,依靠传统经验式的滚弯方法很难成形该种零件。为此,提出了有限元数值分析的方法对2型材的等曲率滚弯过程进行了仿真,得出了其滚弯成形规律和回... 2099铝锂合金变曲率2型材是我国自主研制的大型客机C919的重要桁架零件,其轮廓曲率不断变化,依靠传统经验式的滚弯方法很难成形该种零件。为此,提出了有限元数值分析的方法对2型材的等曲率滚弯过程进行了仿真,得出了其滚弯成形规律和回弹规律。依据滚弯成形规律,采用分段等曲率滚弯的方法进行了变曲率型材滚弯有限元模拟,确定了变曲率型材滚弯中各分段的左右滚轮抬升量。根据变曲率型材滚弯模拟结果进行了型材的变曲率滚弯工艺试验。结果表明,型材贴模效果较好,轮廓误差仅为0.5mm,满足设计要求,模拟结果与试验结果一致性较好。 展开更多
关键词 2099铝锂合金 型材 变曲率 滚弯
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单轴柔性滚弯成形的有限元分析研究 被引量：4
13
作者 金霞 鲁世红 +1 位作者 孙家军 于长生 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第12期1567-1571,共5页
利用弹性介质(聚氨酯橡胶)对钣金件进行单轴柔性滚弯成形是一种先进的钣金制造工艺。论文介绍了单轴柔性滚弯的工作原理,同时,将大变形弹塑性有限元引入单轴柔性滚弯成形领域,利用高级非线性有限元软件MSC/MARC,建立了单轴柔性滚弯挤压... 利用弹性介质(聚氨酯橡胶)对钣金件进行单轴柔性滚弯成形是一种先进的钣金制造工艺。论文介绍了单轴柔性滚弯的工作原理,同时,将大变形弹塑性有限元引入单轴柔性滚弯成形领域,利用高级非线性有限元软件MSC/MARC,建立了单轴柔性滚弯挤压矩形管成形过程的三维有限元模型,成功模拟了板料滚弯成形及回弹的实际过程,对工件滚弯成形过程的主要影响因素进行了分析,获得了滚轴的压入量、橡胶硬度、滚轴直径与回弹后工件的曲率半径之间的关系曲线。 展开更多
关键词 单轴柔性滚弯 聚氨酯 弯曲 有限元分析
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三辊非对称滚弯成形的数值仿真及试验验证 被引量：5
14
作者 王艳 胡捷飞 +2 位作者 许光辉 李曙生 熊巍 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第15期2085-2090,共6页
基于有限元法对三辊非对称滚弯成形工艺进行了研究,对比分析了三辊非对称滚弯成形和三辊对称滚弯成形过程中,变形区应力场、板材上表面的塑形应变场及卷制力的变化规律。仿真结果表明:侧辊位移进给量相同的工况下,三辊非对称滚弯成形的... 基于有限元法对三辊非对称滚弯成形工艺进行了研究,对比分析了三辊非对称滚弯成形和三辊对称滚弯成形过程中,变形区应力场、板材上表面的塑形应变场及卷制力的变化规律。仿真结果表明:侧辊位移进给量相同的工况下,三辊非对称滚弯成形的卷制力大于三辊对称滚弯成形的卷制力;三辊非对称滚弯变形区的纵向应力和径向应力均大于三辊对称滚弯成形的纵向应力和径向应力;三辊非对称滚弯成形板材压弯段的成形质量高于三辊对称滚弯成形的成形质量。最后,经三辊非对称滚弯试验验证,有限元模型的成形误差为6.8%,有较高的精度。 展开更多
关键词 三辊非对称滚弯 应力场 卷制力 成形精度
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型材滚弯回弹影响因素研究 被引量：12
15
作者 黄世军 陈凌霄 +2 位作者 田洪才 解明利 史普文 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期117-123,共7页
型材滚弯过程存在回弹,会影响型材弯曲件的最终成形精度。为研究型材滚弯回弹影响因素,以型材滚弯工艺为研究对象,分析了滚弯成形控制原理,推导了型材滚弯回弹半径计算公式,进行了等曲率条件下型材弯曲半径回弹量解析解与有限元数值解对... 型材滚弯过程存在回弹,会影响型材弯曲件的最终成形精度。为研究型材滚弯回弹影响因素,以型材滚弯工艺为研究对象,分析了滚弯成形控制原理,推导了型材滚弯回弹半径计算公式,进行了等曲率条件下型材弯曲半径回弹量解析解与有限元数值解对比,误差在10%左右。随后进行了型材变曲率滚弯有限元模拟,模拟计算半径误差比在9%~14%之间。对不同摩擦系数、滚轮转速、滚轮夹持力条件下的回弹量进行了计算,发现随着摩擦系数和滚轮转速的增加,滚弯回弹量也随之增大,随着滚轮夹持力的增加,滚弯回弹量逐渐减小。 展开更多
关键词 型材 滚弯 回弹
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三辊滚弯成形过程的回弹研究与试验分析 被引量：9
16
作者 王艳 崔西民 +3 位作者 许光辉 李曙生 朱新庆 李德蔺 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期44-51,共8页
回弹是板材滚弯成形过程中一种不可避免的现象,直接影响着板材的加工精度。为了提高三辊卷板机板材回弹后的成形质量,建立了三辊回弹理论模型,预测了板材回弹后的滚弯成形半径;利用ABAQUS仿真软件分析了滚弯变形区的应力场分布,分析了... 回弹是板材滚弯成形过程中一种不可避免的现象,直接影响着板材的加工精度。为了提高三辊卷板机板材回弹后的成形质量,建立了三辊回弹理论模型,预测了板材回弹后的滚弯成形半径;利用ABAQUS仿真软件分析了滚弯变形区的应力场分布,分析了上辊下压量、轧辊与板材间的摩擦力以及多道次滚弯成形对板材回弹的影响规律;通过多道次滚弯试验进行了验证。试验结果表明:随着上辊下压量和摩擦系数的增大,板材回弹量的下降趋势逐渐趋于平缓;多道次滚弯加工降低了板材回弹时的波动,提高了回弹均匀性,板材的成形质量随之提高;相较于多道次滚弯试验,三辊回弹理论模型的最大误差为8.4%,有限元模型的最大误差为6.7%,都具有较高的精度。 展开更多
关键词 三辊卷板机 回弹 ABAQUS 多道次滚弯
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基于CAE仿真的两轴柔性滚弯过程的应变分析 被引量：7
17
作者 鲁世红 金霞 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期800-804,共5页
介绍了两轴柔性滚弯的工作原理和技术优势。为便于对滚弯过程中弹性层的受力进行分析,提出了折算弹性模量的概念,来定义柔性滚弯过程中聚氨酯橡胶随成形改变的弹性模量,并推导了聚氨酯橡胶折算弹性模量的计算公式。利用非线性有限元分... 介绍了两轴柔性滚弯的工作原理和技术优势。为便于对滚弯过程中弹性层的受力进行分析,提出了折算弹性模量的概念,来定义柔性滚弯过程中聚氨酯橡胶随成形改变的弹性模量,并推导了聚氨酯橡胶折算弹性模量的计算公式。利用非线性有限元分析软件MARC建立了两轴柔性滚弯过程的有限元模型,模拟了板料滚弯成形加工过程,得出了在不同刚性滚直径和不同压入深度下板料与弹性层的应变分布。基于CAE的仿真分析,可以对柔性滚弯过程工艺参数的选取提供依据。 展开更多
关键词 两轴柔性滚弯 聚氨酯橡胶 折算弹性模量 CAE仿真 应变
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校平、滚弯连续加工的有限元模型与实现 被引量：2
18
作者 胡军峰 杨建国 +3 位作者 方洪渊 李光民 万鑫 张勇 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期97-101,共5页
用大型工程有限元分析软件MSC.Marc,建立了大尺寸板材校平、滚弯过程的二维动态有限元模型,探讨了在连续虚拟加工过程中状态变量的传递问题。在此基础上,文章结合实验的方法,分析了校平及滚弯连续加工工艺对大尺寸板材残余应力的影响。
关键词 校平 滚弯 连续虚拟加工 残余应力
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45号钢线材滚弯成形规律研究 被引量：2
19
作者 姚斌 郭飞鹏 +1 位作者 纪志阳 李飞 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期714-717,共4页
为了准确地预测数控滚弯成形金属线材中的回弹量,从而给出加工补偿值,采用DEFORM软件进行了45号钢线材滚弯过程的有限元仿真,得出滚轮转过的角度与线材最终成形的角度在一定范围内呈线性关系.通过数控弯丝机滚弯线材的试验验证了此关系... 为了准确地预测数控滚弯成形金属线材中的回弹量,从而给出加工补偿值,采用DEFORM软件进行了45号钢线材滚弯过程的有限元仿真,得出滚轮转过的角度与线材最终成形的角度在一定范围内呈线性关系.通过数控弯丝机滚弯线材的试验验证了此关系在一定条件下是准确的,最后综合模拟和试验数据导出经验公式用于加工补偿. 展开更多
关键词 金属加工 线材 滚弯 数控弯丝机 成形角
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校平、滚弯连续工艺下大尺寸板材残余应力 被引量：3
20
作者 杨建国 方洪渊 +1 位作者 胡军峰 曲伸 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期593-596,共4页
为了实现多工序条件下板材加工过程的应力演变分析,优化加工工艺,建立考虑初始残余应力的大尺寸板材校平、滚弯连续加工工艺下的有限元虚拟加工模型,分析连续加工过程对板材残余应力的影响.结果表明:校平过程使板材表面初始残余压应力... 为了实现多工序条件下板材加工过程的应力演变分析,优化加工工艺,建立考虑初始残余应力的大尺寸板材校平、滚弯连续加工工艺下的有限元虚拟加工模型,分析连续加工过程对板材残余应力的影响.结果表明:校平过程使板材表面初始残余压应力向拉应力转变,对于板材心部的应力场影响较小.校平过程对板材表面的残余应力产生不利的影响.滚弯后表面都为压应力状态.而心部周向存在较高的拉应力状态.实验验证了有限元分析结果的正确性. 展开更多
关键词 大尺寸板材 校平 滚弯 残余应力
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