铝合金T型材拉弯成形的有限元模拟
2A12铝合金锻件成形的有限元模拟
2A12铝合金锻件成形的有限元模拟彭柳锋;郭道强;魏玉勇;徐成龙;段柏华;林高用【摘要】Three sets of forging molds were designed for 2A12 aluminum alloy forgings. Numerical simulation of the forging processes of 2A12 aluminum alloy in the molds was performed based on DEFORM-3D software. Results showed that the large-taper transition mold significantly reduced the forming load and made the forging streamline distribute more reasonably, compared with the small-taper mold. A proper increase in the diameter of the lower die hole can reduce the forging force and the wear of die hole. The engineering test that was carried out using a preferred mold successfully yielded a qualified forged products, verifying the reliability of numerical simulation.%针对2A12铝合金锻件,设计了3组锻造成形模具,基于DEFORM-3D软件,对2A12铝合金在3组模具中的成形过程进行了数值模拟.结果表明,相比于小锥度模具,大锥度过渡的模具结构可以显著降低成形载荷,并使锻件流线分布更合理;适当增大下端模孔孔径,可进一步降低成形载荷,减少模孔磨损.采用优选的模具进行工程试验,顺利试制出合格锻件,验证了数值模拟的可靠性.【期刊名称】《矿冶工程》【年(卷),期】2017(037)005【总页数】6页(P99-104)【关键词】2A12铝合金;模锻;有限元模拟【作者】彭柳锋;郭道强;魏玉勇;徐成龙;段柏华;林高用【作者单位】中南大学材料科学与工程学院有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南长沙 410083;郴州市强旺新金属材料有限公司,湖南郴州423000;中南大学材料科学与工程学院有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南长沙 410083;郴州市强旺新金属材料有限公司,湖南郴州423000;中南大学材料科学与工程学院有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TG316随着计算机技术的迅猛发展及数值计算方法的日益进步，有限元数值模拟技术在工程实践分析和设计中的应用日益广泛［1－4］。
《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》范文
《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金管材因其优良的物理性能和机械性能，广泛应用于航空、汽车、建筑等多个领域。
铝合金管材的挤压成形技术作为其重要的制造工艺之一，对产品的质量和性能具有重要影响。
因此，研究铝合金管材挤压成形的数值模拟技术，对于提高生产效率、优化工艺参数以及降低成本具有重要意义。
本文将基于有限元法，对铝合金管材挤压成形过程进行数值模拟，旨在为实际生产提供理论依据和指导。
二、有限元法在铝合金管材挤压成形中的应用有限元法是一种有效的数值计算方法，能够模拟复杂物理过程和材料行为。
在铝合金管材挤压成形过程中，有限元法可以模拟金属的流动、应力分布、温度变化等关键因素，为优化工艺参数和产品设计提供有力支持。
首先，通过建立铝合金管材挤压成形的有限元模型，可以实现对金属流动的精确模拟。
模型中应考虑金属的塑性变形、热传导、相变等物理过程，以及材料在不同条件下的力学性能。
此外，还需要对模型进行网格划分、边界条件设定等操作，以保证模拟结果的准确性。
其次，通过对有限元模型进行求解，可以得到挤压过程中各阶段的应力分布和温度变化情况。
这些数据可以帮助我们了解金属的流动规律和挤压过程中的潜在问题，为优化工艺参数提供依据。
三、铝合金管材挤压成形的数值模拟过程铝合金管材挤压成形的数值模拟过程主要包括前处理、求解和后处理三个阶段。
前处理阶段主要是建立有限元模型。
首先需要确定模型的几何尺寸、材料性能等参数。
然后进行网格划分，确保网格的密度和数量能够满足模拟精度的要求。
此外，还需要设定边界条件和初始条件，如挤压速度、温度等。
求解阶段主要是对有限元模型进行求解。
通过使用合适的求解器和方法，对模型进行迭代计算，得到各阶段的应力分布、温度变化等数据。
后处理阶段主要是对求解结果进行分析和处理。
通过绘制应力分布图、温度变化曲线等图表，可以直观地了解金属的流动规律和挤压过程中的潜在问题。
此外，还可以通过分析结果优化工艺参数和产品设计。
角型截面铝型材拉弯成形工艺模拟研究
基 金 项 目 ： 春 市 科 技 计 划 项 目（Ｏ Ｏ ） 长 ＩＫＺ １
第 一 作 者 简 介 ： 诤 巍 ，男 ，１７ 谷 ９０年 生 ， 授 。 教
－－－— —
５ ４
・— － － —
铝 型材 由于具 有重 量 轻 、 刚度 高等 优点 ， 广泛 被
弹， 同时还 易 出现起 皱 等缺 陷 ， 大大 增加 了铝 型材 构
用 于制 造 汽 车 、 道 车 辆 等 交 通 工 具 的 车 体 结 构 轨
件 … 。拉弯 成 形是 铝型 材 车体 构件 制造 的最常 用 方 法 之一 ， 工艺 原 理 是 在 型 材 两 端 同 时 施 加拉 力 和 其
大将 导致 型材 断 裂 ， 移量 过 小则 难 以有 效 减 小 回 位
本 文 以某 型 车辆 的角 形 截面 铝 型材 立柱 构 件 为
典 型件 ， 运用 Ｐ ２ Ｓ Ｆ模 拟 软 件 对 其 拉 弯 成 形 过 程 进 行模 拟 ， 析成形 缺 陷 ， 分 优化 工艺 参 数 和拉 弯胎 具 型
Ｐ ２ （ ｒｆｅＳｒｔｈ２ ｏｍｉｇ 对 该 构 件 的 拉 弯 成 形 过 程 进 行 了模 拟 研 究 ， 其 拉 弯 成 形 工 艺 进 Ｓ Ｆ Ｐ ｏｉ ｔｅｃ Ｄ Ｆ ｒ ｎ ） ｌ 对
行 分析 和 优化 ， 析 了起 皱等 成形 缺 陷 ， 分 开发 出 高精 度拉 弯胎具 。试 验 结果 表 明成 形件轮 廓 精度 大
（Ｊ ｉ Ｕｎｖｒｉ ， ｈ ｎ ｃ ｕ ３ ０ ２ Ｃ ｉａ） ｉｎ ｉｅｓ ｙ Ｃ ａ ｇ ｈ ｎ１ ０ ２ ， ｈｎ ｌ ｔ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｔ ｓ ｐ ｐ ｒ，ｔ ｅ ｉｌ ｏ ｙ ｐｉ ａ ｆ ａｕｍｉ ｉ ｍ ｏ ｉ ｔ ｎｇ ｅ ｃｏｓ ｅ ｔｏｎ ｉ ｓ ｒ ｃ ：Ｉ ｈｉ ａ ｅ ｈｅ ｖ ｈ ｃｅ ｂ ｄ ｌ ｒ ｏ ｌ ｌ ｎ ｕ ｐｒ ｆｌ ｗｉｈ ａ ｌ ｒ ｓ ｓ ｃ ｉ ｓ ｅ
型材拉弯成形及回弹分析
Ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ ｍａｙ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ ｕｓｅｆｕｌ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ
ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｔｒｅｔｃｈ ｂｅｎｄｉｎｇ ｆｏｒｍｉｎｇ ｏｆ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎｓ ａｎｄ ａ ｕｓｅｆｕｌ ｔｏｏｌ ｆｏｒ
两华大学硕十学位论文
数。该方法可通过拉弯件轮廓曲线上布点的密度来控制模具轮廓曲线上曲率分 段的多少和误差大小。本文还通过有限元分析方法计算了拉弯型材的回弹量， 用于评估拉弯模轮廓面的回弹修正量，以及拉弯件的校形余量的减少情况。本 ．文的工作为提高汽车和飞机拉弯件的质量和促进工装的数字化设计提供了一合 理有效的方法。
两华大学硕十学位论文
ａｓｓｕｍｐｔｉｏｎｓ．Ｉｎ ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔａｇｅｓ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｕｎｉｔ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ·ｓｔｒａｉｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｂｅｎｄｉｎｇ ｍｏｍｅｎｔ ｗａｓ ｄｅｔａｉｌｅｄ．Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｔｒｅｔｃｈ ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｐｒｉｎｇ－ｂａｃｋ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｏｒｍｕｌａ ｆｏｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｓｈｅｅｔ ａｎｄ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎｓ ｓｐｒｉｎｇ—ｂａｃｋ ｒａｄｉｕｓ
★能成形空间结构复杂的型材零件 ★能成形屈强比大的型材弯曲零件 ★具有不同工艺方法相结合的综合成形特点 ★弯曲精度高，回弹小 因此型材拉弯在飞机、汽车型材弯曲件的生产中得到了非常广泛的应用。 在飞机生产中，飞机框肋上的缘条、机身前后段、发动机短仓的长桁等尺 寸大的型材弯曲件是组成飞机骨架的关键零件，并直接影响到飞机的气动力外 形，形状精度要求很高。’在汽车生产中，拉弯主要用于加工车身结构和保险杠 的中空铝型材弯曲件，在保持与钢铁制件同样的抗冲击强度条件下，能减轻车 体重量，降低使用成本。拉弯工艺可实现铝型材的高精度弯曲，但由于拉弯成 形中可能会出现壁厚减薄破裂、起皱、截面畸变等成形缺陷，而这些成形缺陷 与型材的材料性能、截面形状及工艺参数这些因素密切相关，非常复杂。 目前拉弯成形性的研究迫切需要解决以下两个关键技术问题【ｌ】：１．合理确 定拉弯成形过程中的工艺参数；２．准确预测拉弯零件的回弹量。实际生产中拉 弯模修正量及工艺参数的确定主要以实际经验或通过试错法来解决，即根据经 验反复调整修模量，改变主拉力、补拉力等工艺参数。有时还需要多次预拉弯 及热处理，最终成形后还要进行人工校形。这种方法成本高，时间长，形状精 度难以保证。随着产品加工精度要求的日益提高，近／净成形的要求逐步增加， 数字化设计制造也对拉弯成形工艺提出了新的要求，传统的拉弯成形工艺已不 能满足现代生产的需要。随着科技的进步，技术的不断的革新，特别是ＣＡＤ／ＣＡＥ 技术的不断发展，大型的ＣＡＤ通用软件为拉弯模具的设计提供了强大的技术支 持。在ＣＡＤ软件环境下，可以得到零件的一些有效的几何信息，例如通过几何分 析功能，可以得到整条曲线的曲率分布及其大小，可以检查曲面的质量。为模
《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》
《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金管材因其轻质、高强、耐腐蚀等特性，在航空、汽车、建筑等领域得到了广泛应用。
铝合金管材的挤压成形技术作为其生产过程中的关键环节，对于提高产品质量、降低成本具有重要意义。
本文基于有限元法，对铝合金管材挤压成形过程进行数值模拟，旨在优化工艺参数，提高生产效率。
二、铝合金管材挤压成形基本原理铝合金管材挤压成形是一种通过模具对金属坯料施加压力，使其在模具中发生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的管材的工艺过程。
其基本原理包括材料变形理论、热力耦合理论等。
在这一过程中，金属的流动行为和材料的变形特性对最终产品的质量具有重要影响。
三、有限元法在挤压成形数值模拟中的应用有限元法是一种用于求解复杂工程问题的数值计算方法。
在铝合金管材挤压成形过程中，通过有限元法对金属流动、温度场、应力场等进行数值模拟，可以直观地了解材料在挤压过程中的变形行为和力学性能，为优化工艺参数提供依据。
四、铝合金管材挤压成形数值模拟模型建立1. 材料模型：根据铝合金的物理性能和力学性能，建立合理的材料模型。
2. 几何模型：根据实际生产中的挤压模具和坯料形状，建立几何模型。
3. 边界条件：根据实际情况设置合理的边界条件，如模具与金属的接触条件、金属与空气的对流换热等。
4. 有限元网格划分：将几何模型划分为有限个单元，以便进行数值计算。
五、铝合金管材挤压成形过程数值模拟结果分析通过对铝合金管材挤压成形过程进行数值模拟，可以得到金属的流动行为、温度场、应力场等数据。
通过对这些数据进行分析，可以了解金属在挤压过程中的变形行为和力学性能，为优化工艺参数提供依据。
此外，还可以通过模拟结果预测可能出现的缺陷和问题，提前采取措施进行预防和解决。
六、工艺参数优化及生产实践根据数值模拟结果，可以优化挤压速度、模具温度、坯料温度等工艺参数，以提高金属的塑性变形能力和产品的质量。
同时，还可以通过改进模具设计、调整挤压比等措施进一步提高生产效率。
型材拉弯成形的数值模拟与工艺参数优化
随着航空航天、汽车和高速列车等工业的快速发展，零件大型化、整体化趋势明显，大型型材零件的使用日渐增多，主要制造工艺之一的拉弯成形也受到越来越多的关注。
型材的截面形状类型多、差异大，不同形状和弯曲尺寸的型材拉弯过程中出现的问题不尽相同，除存在起皱、拉裂和回弹等与板材成形相同的缺陷外，还存在着截面畸变和纵向扭曲等特殊问题，质量控制难度加大。
大尺寸中空截面的异型型材在拉弯过程中，因其空心、薄壁、不对称等特点，易出现截面畸变、外缘破裂、卸载回弹和回弹后扭转等问题，成形精度难以保证。
有限元数值模拟作为一种先进的成形工艺优化技术，已经在生产实践中得到广泛应用，可以有效缩短生产周期，降低试错法的生产成本，提高加工准确性。
采用数值模拟技术对型材拉弯工艺过程进行分析，可以优化加载方式、加载速度等工艺参数，减小和预防截面畸变等缺陷，为实际生产中制定成形工艺规范提供可靠的依据。
针对航天工业中应用的大尺寸开口型材零件成形中出现的问题，设计了适用的模具，辅以内加填充物的成形方法，采用ABAQUS软件对其拉弯过程进行数值模拟和工艺参数优化，有效地减小了截面畸变，并根据数值模拟结果，提出了合理的加载成形方式，对生产实践进行指导。
研究现状型材拉弯是指型材在弯曲的同时施加切向拉力，以克服内侧的起皱及发送截面内的应力分布以减少回弹，提高成形精度。
拉弯成形可以分为由力控制的拉弯成形和由位移控制的拉弯成形。
从使用的设备上看，由力控制的拉弯成形通常可以分为直进台面拉弯成形、转臂式拉弯成形（图1）及转台式拉弯成形三种方式。
图1 转臂式拉弯过程实际生产中经常采用拉－弯和拉－弯－拉的加载方式。
拉－弯－拉加载模式的优点是回弹量较小，能够消除材料的初始变形，残余应力较小，对收边拉弯能有效地防止腹板失稳起皱；缺点是补拉过程受摩擦力的影响，材料受力不均匀造成变形不均匀，并且增大了截面畸变。
拉－弯方法同样能够消除材料的初始变形，有效地防止失稳起皱，同时操作更为简单，不受摩擦力的影响；缺点是回弹量较大。
车用铝合金变形损伤和断裂机理研究与材料表征及有限元模拟
二、变形损伤机理
在车用铝合金加工过程中，变形损伤主要源于材料内部的物理变化和化学反 应。在变形初期，铝合金内部的晶格结构发生扭曲，产生内应力。随着变形的加 剧，位错滑移、晶界滑动等现象会导致材料的微观结构发生变化。此外，铝合金 在高温条件下更容易发生变形损伤，如高温蠕变、热疲劳等现象。
三、断裂机理
五、案例分析
以某款汽车发动机气缸盖为例，该部件在高温高压的工作环境下容易发生变 形损伤和断裂。通过材料表征技术，我们发现该铝合金气缸盖在高温条件下硬度 降低，韧性变差。利用有限元模拟方法，我们预测了气缸盖在服役过程中的应力 分布。结合实际服役情况和模拟结果，发现气缸盖的薄弱部位在于进气口处，容 易出现裂纹。通过优化设计和加工工艺，成功避免了该部位的变形损伤和断裂问 题。
2、焊接工艺参数的影响：通过调整焊接电流、电极压力等工艺参数，发现 焊接应力有明显变化。增加焊接电流、减小电极压力有利于减小焊接应力。
3、残余应力的优化：通过调整焊接顺序、冷却时间等措施，有效降低残余 应力，防止焊接变形。优化后的焊接应力分布更均匀，降低了应力集中现象。
参考内容三
一、引言
随着现代工业的快速发展，摩擦材料在各种机械和设备中发挥着重要的作用。 其中，树脂基复合摩擦材料由于其优异的性能和广泛的应用，尤其受到研究者的。 然而，其摩擦磨损机理复杂，涉及多个因素，如材料硬度、温度、压力、摩擦速 度等，这使得我们有必要对其进行深入研究。同时，通过有限元模拟方法，我们 可以对摩擦过程进行模拟，从而更好地理解其摩擦磨损机理。
四、结论
树脂基复合摩擦材料在工业应用中具有广泛的应用价值，对其摩擦磨损机理 的研究及有限元模拟分析具有重要的理论和实践意义。通过深入研究和模拟分析， 我们可以更好地理解这种材料的性能和行为，进一步优化其性能，提高其使用寿 命，从而推动现代工业的发展。
《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》范文
《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》篇一一、引言铝合金因其良好的塑性、可加工性及抗腐蚀性等特点，被广泛应用于各种工业领域。
铝合金管材的挤压成形技术是制造过程中不可或缺的一环。
随着计算机技术的飞速发展，有限元法在金属塑性成形领域的应用越来越广泛。
本文旨在通过基于有限元的数值模拟方法，对铝合金管材挤压成形过程进行深入研究，以期为实际生产提供理论依据和指导。
二、铝合金管材挤压成形技术概述铝合金管材挤压成形是一种利用挤压模具将加热的铝合金坯料通过模具型腔，从而得到所需形状和尺寸的管材的工艺方法。
此过程涉及金属的流动、应力应变、温度变化等多个物理场的变化，是一个复杂的热力耦合过程。
三、有限元法在铝合金管材挤压成形中的应用有限元法是一种高效的数值计算方法，能够模拟金属塑性成形过程中的复杂物理现象。
通过将连续的物体离散成有限个单元，并对其进行求解，可以获得整个物体的应力、应变、温度等分布情况。
在铝合金管材挤压成形过程中，有限元法可以有效地模拟金属的流动、模具与金属的相互作用、温度场的变化等，为实际生产提供有力的支持。
四、铝合金管材挤压成形的数值模拟1. 模型建立建立准确的数值模型是进行铝合金管材挤压成形数值模拟的关键。
模型应包括坯料、模具、接触条件、摩擦条件、温度场等多个部分。
其中，坯料的本构关系、模具的设计以及接触和摩擦条件的设定对模拟结果的准确性有着重要影响。
2. 材料属性及本构关系铝合金的材料属性及本构关系对数值模拟的准确性有着重要影响。
应准确获取铝合金的力学性能、热物理性能等参数，并建立合适的本构关系模型，如Johnson-Cook模型、Zerilli-Armstrong 模型等。
3. 数值模拟过程在建立好模型和设定好相关参数后，即可进行数值模拟。
模拟过程应包括坯料的加热、挤压、金属流动、模具与金属的相互作用等多个步骤。
通过模拟，可以获得整个过程的应力、应变、温度等分布情况。
五、结果分析与讨论通过对数值模拟结果的分析，可以得出以下结论：1. 金属流动规律：在铝合金管材挤压过程中，金属从模具入口处开始流动，逐渐充满整个模具型腔，并沿着模具型腔的形状流动。
铝合金汽车前碰撞横梁拉弯成形回弹量的有限元模拟
１ 拉弯成形原理
拉弯的基本原理是在对材料弯曲的同时加以切 向拉应力， 改变材料横截面内的应力分布情况， 使之 以达到减小回弹、 提高型材拉弯成形 趋于均匀一致， 准确度的目的。 型材的拉弯成形如图 １ 所示， 拉弯过程通常分
］ ９ 先拉 → 后弯 → 补拉［ 。 模拟拉弯成形过 三步完成：
（ ） 犪 横截面
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铝型材挤压成型过程有限元模拟及模具优化设计
图１ 铝 合金 窗型材截 面 图
该型 材采 用 平 面分 流组 合 模 挤 压 成 型。 平 面 分
成 。上模设 有分 流孔 、 流 桥 和 模 芯 ； 模 设 有 焊 合 分 下
下模 、 位 销 、 结 螺 钉 四部 分 组 定 联 作 者 简 介 ： 杨 （９４一） 女 ， 徽 马 鞍 山人 ， 士 研 究 生 ， 要 研 流模一般 由上 模 、 张 １８ ， 安 硕 主
铝材 以其 重 量 轻 、 比强 度 高、 工 性 能 好 、 焊 加 可
接 、 腐蚀 和美观等 良好 特性 在 现代 生产 生 活 中得 到 耐 了 日益广泛 的 应 用… ， 尤其 是 铝 合 金 空 心型 材 ， 仅 不 大量应 用于 民用建筑 ， 且广 泛应 用在 现 代交通 运 输 而 工 具方 面 。随 着铝型 材 的应用 范 围不 断扩 大 ， 种类 其 越 来越 多 、 构越 来 越 复 杂 ， 场对 产 品 的要 求 也在 结 市 逐 年提 高 ， 而决 定型材 形状 、 寸 精度 、 面粗糙 度 的 尺 表
（ 安徽 工 业 大 学 材料 科 学 与 工程 学 院 ， 徽 马 鞍 山 ２３ ０ ） 安 ４０ ２
摘
要 ： 用 Ｕ Ｘ 建 立 了平 面分 流 组 合模 的几 何 模 型 ， 用有 限元 软 件 Ｄ Ｆ Ｒ 一 Ｄ对 挤 压 过 程 进 行 有 应 ＧＮ 利 ＥＯ Ｍ ３
限元模拟 ， 研究了挤压铝合金空心 型材时金属的流动情况 。模拟结果表 明， 即便 是对称性较好的铝合金窗用
光 企 型 材 （ 一 个 对 称 轴 ） 具 ， 照 常规 的设 计 方法 也很 难 避 免金 属 的 流 速 不 均 问 题 ， 响 型 材 的成 型度 。 有 模 按 影
铝型材挤压成型过程有限元模拟及模具优化设计
铝型材挤压成型过程有限元模拟及模具优化设计作者：郝彦荔刘学之谭大伟来源：《中国科技博览》2013年第10期[摘要]UG NX能够实现数字化仿真，优化产品开发的过程。
DEFORM是一套基于有限元的工艺仿真系统。
本文利用UG NX建模再用DEFORM-3D进行工艺模拟能够有效地分析铝型材挤压成型的金属流动情况。
从试验结果来看就算是对称性较好的铝合金窗在常规的设计下都很难避免流速不均的问题。
依靠设计者常规的判断是很难保证铝型材的流速均匀问题，金属的流速不均会影响铝型材挤压成型的成型度。
利用有限元模拟的方法，可以有效地对整个设计进行优化，有利于模具优化的设计。
[关键词]平面分流组合模铝型材挤压有限元模拟模具优化中图分类号：TG379 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0010-01引言铝材具有质量轻，耐腐蚀、改造性能好等特点，广泛应用在人们的生活当中。
尤其是空心型的铝合金材料被大量应用在民用建筑、高速铁路等方面。
随着铝型材料的不断需求，其应用范围越来越广，对于其结构的要求也变得越来越复杂。
在铝型材挤压成型的加工当中，决定其形状要求、尺寸精度以及表面的粗糙度等质量因素归根到底还是在于挤压模具的设计方面。
在组合型的铝型材方面对于其挤压模具的设计要求就更加高了，涉及到分流孔的数目、面积以及布置等多方面因素。
因此在严格设计模具的时候设计人员需要反复进行试模以及修模的工序，但是这种做法往往会为人员工作带来压力，在生产成本上也加重了负担。
随着现代化生产技术的进步，在铝型材料挤压模具的设计当中采用成型过程有限元来进行模拟参考，利用计算机计算对铝型材挤压过程进行模拟仿真能够使设计人员清晰了解挤压件的形状以及挤压件在模具内的各种受力分布情况，有利于发现模具设计中的不足，从而做出有效的修改。
有限元模拟技术为铝型材的设计生产提供了科学的参考，有效地提高了人员的工作效率降低了生产成本。
1、对初始模具的设计本文以6063空心铝型材的挤压模具为研究对象，在传统的模具设计当中6063的挤压模具在铝型才挤压成型的过程当中较难成型。
铝型材拉弯仿真建模研究
6模具工业2019年第45卷第11期铝型材拉弯仿真建模研究刘裕中，谢国文，利晓林(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东广州511434)摘要：通过模拟拉弯设备的运动过程，建立拉弯过程的边界条件，得到成形分析结果，并通过Pam-Stamp2012软件对汽车前防撞梁进行建模及数值仿真模拟，并与现场结果进行对比，结果表明分析结果与实际成形较为符合，证明了分析结果的有效性.关键词：前防撞梁;拉弯；铝型材;有限元分析；夹钳中图分类号:TG386.32；0242.21文献标识码:B文章编号:1001-2168(2019)11-0006-04DOI：10.16787/ki.l(X)l-2168.dmi.2019.l1.002Simulation modeling method for aluminum profilestretch-wrap formingLIU Yu-zhong,XIE Guo-wen,LI Xiao-lin(Institute of Automotive Engineering,Guangzhou Automobile Group Co.,Ltd.,Guangzhou,Guangdong511434,China)Abstract:Based on simulating the motion process of stretch bending equipment,the boundary conditions of stretch bending process was established to obtain the forming analysis results.Also,the front anticollision beam was modeled and numerical simulated by using pared the results w ith the field production,both results were matched,which proved the validity of the results.Key words:front anticollision beam;stretch・wrap forming;aluminium profile;finite element analysis;clamp0引言拉弯成形过程复杂，影响拉弯成形性的因素较多,包括铝梨材的截面及结构形式、材料性能参数、拉弯工艺形式及设备成形参数等，以往主要采用经验及试制的方法确定铝型材合理的拉弯成形方案，但是成本高、周期长。
铝合金车身件的成形模拟仿真与优化设计
铝合金车身件的成形模拟仿真与优化设计随着汽车行业的快速发展，其对车身件的质量和效率的要求也越来越高。
铝合金成为了汽车车身件制造的重要材料，其具有轻质、强度高、耐蚀等特点。
然而，铝合金车身件成形的复杂性和受力特性使得其制造过程面临着一些挑战。
因此，成形模拟仿真与优化设计技术的应用成为了发展的主要方向。
一、铝合金车身件成形模拟仿真技术铝合金车身件的材料力学性能具有随温度和应变速率的变化，因此，采用有限元仿真技术（FEA）对成形过程进行模拟，可以更好地预测材料的变形和断裂行为，从而优化设计方案，减少试错成本。
（1）材料模型的选择材料模型的选择是有限元仿真的重要步骤之一。
对于铝合金车身件的成形仿真，应当选择能够准确描述材料应力分布和应变硬化特性的材料模型。
常见的铝合金车身件材料模型有等效塑性应变模型、本构模型和粘塑性模型。
其中，等效塑性应变模型是最广泛使用的。
其通过简单的实验数据来描述材料的塑性行为，较为简单易操作。
本构模型和粘塑性模型相比等效塑性应变模型更为复杂，但是其更具有通用性和适用性。
（2）有限元分析软件国内外市场上有多种有限元分析软件可供选择，例如ABAQUS、DYNAFORM、LS-DYNA等。
其中ABAQUS是最常见的有限元分析软件之一，它提供了各种专业功能来进行分析和建模。
DYNAFORM是一种专门用于金属材料成形过程模拟的有限元分析软件，也是比较常见的软件之一。
LS-DYNA是一种多物理场有限元分析软件，广泛用于金属材料成形仿真、连续介质动力学分析等领域。
二、铝合金车身件成形优化设计技术成形模拟仿真的主要目的是为了实现设计、制造、材料选择、操作调整等所需的优化目的。
成形优化的目标可以是提高组件质量、减少成本、改善成形时间和降低零件价值等。
其依靠有限元仿真分析来分析影响成形过程的因素，并寻找最优解。
（1）设计变量优化设计变量优化是一种基于算法的方法，用于确定工程目标和条件下的最优设计参数。
《2024年基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》范文
《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金管材因其轻质、高强、耐腐蚀等特性，在航空、汽车、建筑等领域得到了广泛应用。
铝合金管材的挤压成形技术作为其生产过程中的关键环节，对于提高产品质量、降低成本、优化生产流程具有重要意义。
近年来，随着计算机技术的飞速发展，基于有限元的数值模拟技术在铝合金管材挤压成形过程中得到了广泛应用。
本文旨在探讨基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟的相关问题，以期为实际生产提供理论支持和指导。
二、铝合金管材挤压成形原理及特点铝合金管材挤压成形是一种通过模具将加热后的铝合金坯料挤压成所需形状和尺寸的管材的工艺方法。
其原理是利用挤压模具对坯料施加压力，使其在模具内发生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的管材。
铝合金管材挤压成形具有以下特点：1. 适用范围广：可生产各种规格、形状的管材；2. 产品质量高：通过精确控制挤压工艺参数，可获得组织均匀、性能稳定的管材；3. 生产效率高：挤压成形工艺流程短，生产效率高；4. 模具设计复杂：需要精确设计模具结构，以确保管材的成形质量和生产效率。
三、基于有限元的数值模拟技术有限元法是一种有效的数值分析方法，可用于解决复杂的工程问题。
在铝合金管材挤压成形过程中，基于有限元的数值模拟技术可以实现对挤压过程的精确模拟，为实际生产提供理论支持和指导。
基于有限元的数值模拟技术主要包括以下步骤：1. 建立几何模型：根据实际生产过程中的模具结构和坯料形状，建立几何模型；2. 定义材料属性：根据坯料的材料性质，定义其弹性模量、屈服强度、硬化指数等材料参数；3. 划分网格：将几何模型划分为有限个小的单元，以便于进行数值计算；4. 施加载荷和约束：根据实际生产过程中的挤压条件，施加压力和位移约束；5. 求解计算：利用有限元软件进行求解计算，得到挤压过程中的应力、应变、温度等物理场分布；6. 结果分析：根据计算结果，分析挤压过程中的变形行为、模具应力分布、材料流动等情况，为实际生产提供理论支持和指导。
铝合金型材拉弯成形回弹的有限元模拟
铝合金型材拉弯成形回弹的有限元模拟金朝海;周贤宾;刁可山;李晓星【期刊名称】《材料科学与工艺》【年(卷),期】2004(012)004【摘要】对回弹进行有效预测与控制是提高型材弯曲件精度的关键.为了分析轴向作用力对拉弯制件回弹的影响,采用动力显式有限元仿真软件Pam-Stamp2000对中空矩形截面铝型材AA6082(T5)转臂式拉弯成形过程进行了数值模拟,并与实验结果进行了对比.结果表明:增加预拉可以减小制件的回弹,但预拉达到一定水平后,继续加大预拉力对减小回弹将基本不起作用;当预拉不充分时,增加补拉同样有利于减小制件的回弹,但过大的补拉力对于减小回弹几乎没有任何帮助.可见,型材拉弯成形制件的回弹不仅与加载顺序及加载程度密切相关,同时也受到材料应变硬化特性的制约.【总页数】4页(P394-397)【作者】金朝海;周贤宾;刁可山;李晓星【作者单位】北京航空航天大学,板料成形研究中心,北京,100083;北京航空航天大学,板料成形研究中心,北京,100083;北京航空航天大学,板料成形研究中心,北京,100083;北京航空航天大学,板料成形研究中心,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】TG386【相关文献】1.铝合金汽车前碰撞横梁拉弯成形回弹量的有限元模拟 [J], 刘志文;周阳;王冠;周佳;李落星2.2024-W铝合金型材不同预拉伸力对拉弯回弹的影响 [J], 窦志家;杭天明;曹宇;王东辉;霍冬华3.复杂截面铝合金型材拉弯成形有限元模拟 [J], 张晓丽;李晓星;周贤宾;金淼4.铝合金型材拉弯成形研究进展 [J], 刁可山;周贤宾;金朝海5.飞机球面框型材拉弯回弹有限元模拟技术 [J], 杨润强;王永军;刘天骄;王顺红;王健;王伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
纯铝T型等通道变形有限元模拟研究
纯铝T型等通道变形有限元模拟研究魏坤霞;马志俊;魏伟;杜庆柏;胡静【摘要】Finite element analysis was carried out on pure Al during T-shaped equal channel angular pressing (T-ECAP)by DEFORM-3D software,and the simulation results were verified by the actual ex-periment.Effect of friction coefficient and pressing speed on load-displacement curves and distribution of stress and strain were investigated.With an increase of friction coefficient,the maximum load of T-ECAP increases.The variation tendency of the simulated load-displacement curves is almost consistent with the measured curves.The possible reasons were analyzed for the deviation of the measured load-displacement curves to the simulated load-displacement curves.The equivalent stress in plastic deformation zone is larger than that in the other zone.The pressing speed has little effect on the maximum equivalent stress.The e-quivalent strain is mainly distributed in the plastic deformation zone and the center zone in the bottom of billet.The maximum equivalent strain is in the center zone in the bottom of billet.%对纯铝T型等通道变形(T-ECAP)进行了三维DEFORM有限元模拟分析和实验验证,研究了摩擦系数和挤压速度对载荷-位移曲线、应力应变分布的影响规律.随着摩擦系数的增加,T-ECAP变形最大载荷增大,模拟载荷-位移曲线与实测曲线的变化趋势基本一致,分析了实测结果偏离模拟结果的可能原因.变形区的等效应力数值大于其他部位,挤压速度对变形区中的最大等效应力影响不大.等效应变主要分布在变形区和坯料底部的中心区域,且最大等效应变集中在坯料底部的中心区域.【期刊名称】《常州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(028)006【总页数】5页(P68-72)【关键词】T型等通道变形;纯铝;有限元分析;载荷-位移;应力应变分布【作者】魏坤霞;马志俊;魏伟;杜庆柏;胡静【作者单位】常州大学材料科学与工程学院,江苏常州 213164;江苏省材料表面科学与技术重点实验室,江苏常州213164;常州大学材料科学与工程学院,江苏常州213164;常州大学材料科学与工程学院,江苏常州 213164;江苏省材料表面科学与技术重点实验室,江苏常州213164;常州大学材料科学与工程学院,江苏常州213164;常州大学材料科学与工程学院,江苏常州 213164;江苏省材料表面科学与技术重点实验室,江苏常州213164【正文语种】中文【中图分类】TG146.21;TG379T型等通道挤压变形(T-shaped Equal channel angular pressing，T-ECAP)在不改变材料横截面尺寸的情况下产生剪切变形，可以有效细化晶粒，且单道次变形最大真应变1.39，从而减少挤压道次、提高工作效率[1-2]。
铝合金 有限元模拟T型材拉弯成形
铝合金有限元模拟T型材拉弯成形1.T型材拉弯成形的有限元模型1.1有限元模拟方法简介有限元的基本思想是把连续体视为离散的集合体来考虑。
用有限元方法分析塑性加工过程主要有以下几个方面的内容：离散化、插值、确定应变、确定应力、外载处理、求解1.2计算模型计算模型主要有静态计算模型和动态计算模型。
动态计算模型考虑了惯性力，本文采用了动态计算模型。
1.3单元类型的选择本文选用8节点6 面体单元，型材截面和截面的网格划分如图 3和图4 所示，单元沿型材轴向长度为5mm1.4本构方程由于本文中的材料是大变形，所以必须采用有限变形理论中的应力应变张量。
1.5运动方程经有限元法离散,运动方程为1.6材料模型型材采用 Hill厚向异性材料模型1.7接触和摩擦处理及算法本文采用了罚函数法，它是一种施加接触约束的数值方法。
1.8载荷模型2. T型材收边拉弯成形过程的模拟及分析2.1 T型材收边拉弯成形有限元模型的建立材料模型为LY12M-XC211-25长度为1820mm 腹板和缘板厚度都是2mm ，毛料的边宽进行了铣切，毛料外形如图9所示。
模具的外形曲线如图10所示。
整个有限元共分为六个工况：预拉、弯曲、补拉、压下陷、松开夹头和模具反向移动卸载。
预拉伸量取实验采用的值3mm ，预拉时间取 5秒，与实验预拉时间一致，增量步设为 50步。
弯曲时，保持预拉最终的轴向拉伸力不变，然后使夹头沿垂直于型材轴向的方向移动，直到型材贴模。
弯曲时间取30秒，增量步设为150 步。
补拉伸量取实验采用的补拉伸量6.2mm 。
补拉时间取5 秒，增量步设为 50步。
下陷深度为5mm，位置在模具的一侧。
压下陷时间为2 秒，增量步为50 步。
卸载过程包括两个过程。
先释放夹具，并使夹具沿补拉方向继续移动，确保型材回弹时不会再碰到夹具。
然后使弯曲模具和下陷凸模反向移动，模具和型材完全分离。
释放夹具的时间为3秒，增量步为 100步。
模具反向移动的时间为3 秒，增量步为100 步。
铝合金导线拉拔成型几何模具的优化
铝合金导线拉拔成型几何模具的优化孙小桥;邓长胜【摘要】铝合金导线拉拔成型塑性变形大,数学模型复杂,集几何非线性、边界非线性、材料非线性于一体.为提高拉拔质量,将基于刚塑性有限元法,对拉拔模具的入口半角α进行仿真优化.在保证拉拔过程中应力达到最小、拉拔道次和各截面缩减率一定的情况下,获得最优几何半角α.实例证明,成型后的铝合金导线性能良好.%Drawing process of aluminum alloy wire has large plastic deformation, which mathematical model is complicated including geometric nonlinearity, boundary nonlinearity, material nonlinearity and so on.To enhance quality of drawing process, a method of simulation and optimation for half entry-angle a of drawing module based on rigid-plastic finite element method is described.It computes the best optimal α to minimize the drawing stress with a same ratio of section reducion and Lagrange multiplier.Experimental results demonstrate that drawing made aluminum alloy wires have good performance.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)008【总页数】5页(P1709-1712,1721)【关键词】塑性变形;拉拔变形;有限元法;优化【作者】孙小桥;邓长胜【作者单位】上海理工大学,上海,200090;上海理工大学,上海,200090【正文语种】中文【中图分类】TG356.47拉拔成型广泛应用于加工碳钢、不锈钢、合金钢、铜、铝及其合金等各种金属材料，可生产直径大至数十毫米的棒材和管材，小至数微米的计算机导线等数千种不同规格、用途的制品。
2a97铝锂合金薄板拉伸成形 有限元仿真 代码
2a97铝锂合金薄板拉伸成形有限元仿真代码一、引言铝锂合金作为一种轻质、高强度的材料，在航空航天、汽车、船舶等领域具有广泛的应用。
2a97铝锂合金作为一种新型的铝锂合金，具有更高的强度和更轻的重量，因此在薄板拉伸成形方面具有很大的潜力。
本文将介绍如何使用有限元仿真代码对2a97铝锂合金薄板拉伸成形进行模拟。
二、有限元模型的建立有限元模型是进行有限元分析的基础，因此建立正确的有限元模型至关重要。
在建立2a97铝锂合金薄板拉伸成形的有限元模型时，需要考虑以下几个因素：1.材料的力学性能：2a97铝锂合金具有优良的力学性能，如高强度、高刚度、低密度等。
在建立有限元模型时，需要考虑到这些材料的力学性能，以便更准确地模拟薄板的拉伸成形过程。
2.薄板的几何形状：薄板的几何形状对拉伸成形过程有很大影响。
在建立有限元模型时，需要考虑到薄板的实际尺寸和形状，以便更准确地模拟薄板的拉伸成形过程。
3.边界条件和载荷：在拉伸成形过程中，薄板受到各种边界条件和载荷的作用。
在建立有限元模型时，需要考虑到这些边界条件和载荷的作用，以便更准确地模拟薄板的拉伸成形过程。
三、有限元仿真结果分析通过有限元仿真，可以得到2a97铝锂合金薄板拉伸成形的应力、应变分布、变形情况等数据。
通过对这些数据的分析，可以得出以下几个结论：1.2a97铝锂合金薄板在拉伸成形过程中，应力和应变分布均匀，没有出现明显的应力集中现象。
这表明该材料在拉伸成形方面具有很好的均匀性。
2.2a97铝锂合金薄板在拉伸成形过程中，变形情况良好，没有出现起皱、开裂等现象。
这表明该材料在拉伸成形方面具有很好的稳定性和可靠性。
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Ｆ ｒ ｎ ｆＴ－ｓ ａ ｅ ｅ ｔ ｎｏ Ｕ ｌ ｎ ｍ ｌｙ ｏ ｍｉ ｇ ｏ － ｈ ｐ ｄ Ｓ ｃｉ ｆＡ］ ｌｉ ｕ Ａｌ ｏ ｌ ｏ
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状重复率低 、 回弹大 ， 零件报废率高 ， 造成拉弯成形成本高、 钣金手工校正工作量过大， 没有发挥 出拉弯成形的优势。 随着计算机技术和数值模拟技术的迅速发展， 国内外都开始利用有限元模拟技术研究型材 拉弯成形过程 中存在的问题。Ａ Ａ Ｅｓａ ａｙ ． ． ｌ ｒ ｗ 等提出了Ｔ截面型材拉弯成形的数学模型 ， ｈｋ 这个
对于先拉后弯再补拉的加载方式分几个阶段进行分析在成形第一阶段装夹毛料并紧缩后给定一个预拉伸位移量两端夹头施加预拉力将材料拉过屈服极限型材受到轴向拉力的作用发生拉伸变形如图密度弹性模量泊松比在成形第二阶段预拉力保持不变两臂转动型材逐渐贴靠模具直至材料全部包覆模具如图臂转动臂转动夹头夹头预拉力预拉力夹头夹头补拉力补拉力成形第三阶段状态在成形第三阶段给定一个补拉伸位移量增大拉力进行补拉如图在成形第四阶段保持补拉伸力不变安装侧压块冲制下陷型材受拉伸力侧压力和弯侧压力夹头夹头补拉力补拉力型材拉弯成形的有限元模拟曲力的共同作用而产生弯曲变形如图型材收边拉弯成形有限元模型的建立前面的有限元模型是根据美国数控拉弯机的工作原理建立的当前模型的建立是以前面建立的模型为基础改变型材的长度和截面类型改变模具的外形以及相应地改变边界条件参数
维普资讯
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・
设计与工艺 ・
铝合金Ｔ 型材拉弯成形的 有限元模拟
万 加 华
（ 洪都航空工业集团）
摘
要
针对 目前拉弯成形中的问题 。 采用有限元模拟的方法 ， 对带下陷拉弯过程进行计算机仿真 。
模 确 犁 埤辜 和 弯 种 况 拉 性 曲 …通 对 材 弯 型 毒＋ ｛ 棼 莓 事 两 情 的 事 能 线 过 型 拉 成
形过程趟行数值模拟｛诃 以 方便而快遵地确定各种工艺参数和模具参数对成形零孵质量的影 Ｉ
响， 预测零件在成形过程中是否发生翘 曲、 破裂和截面畸变等缺陷 ， 精确地计算零件成形卸载后 的回弹大小。因此， 利用有限元模拟技术 ， 对型材拉弯成形过程进行计算机仿真 ， 实现 “ 虚拟试 拉” 过程 ， 是拉弯成形的发展方向。本文选择了某机型上的一个带有下陷的收边型材零件， 通过 对其拉弯成形过程进行有限元模拟和拉弯成形工艺参数的优化 ， 避免了盲 目的试拉 ， 从而降低 了产品的制造成本 ， 缩短产品制造周期 ， 提高了产品质量和生产效率。
３ Ｔ型材拉 弯成形 的有 限元模 型
３ １ 有限元模拟方法简介 ．
一．
有限元模拟是数值模拟方法的一种。 有限元的基本思想是把连续体视为离散的集合体来考 虑 。用有限元方法分析塑性加工过程 主要有以下几个方面的内容： 。
・
离散化： 将给定的可变形体假想地分为许多尺度有限自元素 ＝ ， ９ 相邻元素只在共同的节点上
ｌ 引 言
．
目 我 的 弯工 要还 采 统的 弯 根 经验 确 弯 参 前， 公司 拉 艺主 是 用传 拉 方茫 即 据 初步 定拉 工艺
数——试拉并进行调整——批量生产。 这种方法主要还是靠操作者的个人经验控制加工参数。
由于个人素质的高低 、 机床设备的精度以及材料状况的变化等因素的影响， 拉弯成形的零件形
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ Ａｉ ｎ ｔ ｏｖｎ ｈ ｒｂｅ ｃ ｕｒｄ ｉ ｔｅｃ ｍｉｇａ ｌｉｇｔｅｐｏ ｌｍｓｏ ｃ ｒｅ ｎ ｓ ｔｈ—ｂ ｎ ｉｇｆｒ ｎ ， ｔｅｆ ｓ ｒ ｅ ｄｎ ｍｉｇ ｈ － ｏ ｉ
ｎｔ ｌｍｅ ｔ ｉ ｌｔ ｎｍｅｈ ｄｉ ａ ｏ ｔｄ ｔ ｅｆｒ ｏ ｕｅ ｍｕａｉｎｆｒ ｔ ｔｈｎ ｈ ｉ ｅｅ ｎ ｍｕａｉ ｔｏ ｓ ｄ ｐ ｅ ｐ ｒ ｍ ｃ ｍｐ ｔｒｅ ｌｔ ｒ ｃ ｉｇｔｅ ｅ ｓ ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ ｓｅ
得 到优化后的工艺参数 ， 避免 了盲 目的试拉 。 提高了加工效率 ． 降低了拉弯成率 。 积累了带下陷拉弯 成形 的经验 。 提高了公司拉弯 工艺水平。
关键词 带 下陷拉弯
有限元模拟 工艺参数优化
Ｆ ｎｔ ｅ ｅ ｔＳｍ ｕａ ｏ ｏ ｔｅｃ ｎ ｉ ｇ ｉ ｉ Ｅｌｍ ｎ ｉ ｌ ｆ ｎ ｆｒＳ ｒ ｔｈ Ｂｅ ｄｎ ｅ ｌ
ｌｒ ｗｔ ｊｇｌｓ ｏｏ ｔ ｎｏ ｔ ｚｄｐｏ ｅｓｄｔ．Ｔ ｅｅ ｒ，ｔｅｂｉｄｏ ｉ ｔ ｔ — ￣ ｔ ｉ ｏｇ ｂ ｉ ｐｉ ｅ ｒｃ ｓ ａ ａ ｈ ｅｔ ａ ｍｉ ａ ｈ ｒ ｏｅ ｈ ｌ ｆｌ ｔｍ ｓ ｅ ｈ ｆ ｎ ｄｒ ｒｃ
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２ 零 件 特 征
零件形状如图 １ 所示 ， Ａ一 Ｂ进 口数控型材拉弯机上进行模拟和试验。图 ２ 在 ７ 是某个试验
拉弯过程 。 、
图 １ Ｔ型材拉弯零件
图 ２ 拉弯成形
２
形 的有限元模拟
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