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産品展示

冷彎成型過程參數化仿真 電纜橋架冷彎成型

冷彎成型過程參數化仿真 電纜橋架冷彎成型

冷彎成型過程參數化仿真 電纜橋架冷彎成型

  為了縮減U型槽鋼系列産品設計周期,可借助參數化設計實現槽鋼模型分析的調整。利用有限元軟件ANSYS提供的APDL語言,采用有限元方法對U型鋼輥彎成形過程進行仿真,将參數化設計的思想融入有限元結構分析,實現了有限元建模和分析參數化,給出了這一方法與基本步驟。結果表明,這種方法極大地減少了有限元分析的工作量,提高了工作效率。研究表明,提出的參數化有限元法對輥彎U型槽鋼實用、可行,為輥彎成形數值模拟探索出了一種高效、快捷、實用的新方法。

  輥式冷彎成型,即在一排串聯的成型軋機上,連續通過金屬闆和金屬闆帶,順次使其彎曲,将帶鋼加工成所需的截面形狀的塑性加工方法。冷彎工藝設計主要依賴于經驗和試探法,不可避免耗費人力和物力。為了縮短新産品開發周期,數值模拟成為冷彎設計的最佳選擇,國内外許多學者對冷彎成型工藝進行了研究。李大永[1]和尹紀龍采用顯式算法對槽鋼冷彎成型過程進行了求解;徐樹成等[3]則采用三維彈塑性有限元對輥彎成形進行了分析;Han等采用了有限條法對輥彎成形全流程進行了模拟;Heislizl用軟件PAM—Stamp模拟了槽型截面件的輥彎成型;Brunet等首先采用基于平面應變殼單元的二維彈塑性有限元方法,計算帶鋼在軋輥處截面彎曲變形;Lindgren[7]采用MARC分析了不同的高強度鋼冷彎成形過程;Sheikh用 SHAPE軟件進行了輥彎仿真。

  U型槽鋼産品在結構上基本相同,但由于使用的場合、工況的差别,在尺寸結構上形成了一個系列,如果逐一地對其進行建模分析,重複工作量将相當龐大。因此在有限元分析過程中引入參數化設計的思想,可實現有限元建模與分析參數化。由于輥彎成型過程比較複雜,牽涉因素比較多,目前國内外尚未看到将參數化思想融入到輥彎成形有限元仿真的報道。

  本文利用有限元軟件ANSYS提供的APDL語言,采用顯式算法對U型槽鋼輥彎過程進行了仿真,将參數化設計思想融入到有限元分析,從而實現了冷彎槽鋼參數化有限元仿真。

  1 槽鋼輥彎成型參數化仿真系統

  槽鋼輥彎成形參數化仿真系統采用便于編輯和管理的模塊化結構,包括用戶界面、初始參數咨詢選擇、孔型參數計算等幾部分組成。系統針對用戶提出槽鋼的設計規格,根據企業的生産條件,通過人機對話,選擇設計方法、變形道次、計算公式及相關的孔型設計參數,分别進行冷彎槽鋼的孔型設計,設計結果可以屏幕顯示,又可以計入數據文件中。

  用ANSYS—LSDYNA集成一個CAD/CAE專家設計系統,其中ANSYS做前後處理器,LSDYNA作為求解器進行求解。槽鋼輥彎過程模拟流程圖如圖1所示。

  成型道次角度的确定:

  (1)受咬入條件、邊部拉伸及軋制穩定性所限制,成型開始道次的彎曲角應相應減小,一般選10°到20°範圍内為最佳;

  (2)中間道次的彎曲角的選擇應盡可能大。這是由于咬入條件得到了改善,彎曲穩定性因素增加以及邊部拉伸的有限制逐漸減弱,因此要盡可能利用材料的塑性,增大彎曲角,減少彎曲道次;

  (3)後續道次彎曲角越小越好,斷面形狀的變化越小,彎曲力相應地減小,因此可減小回彈,保證了産品的精度。

  生産實際中一般用變形角分配方式,即平均分配和餘弦分配。

冷彎成型過程參數化仿真 電纜橋架冷彎成型 2018-4-10 本文被閱讀 980 次
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