基于PS2F的铝型材拉弯回弹研究
铝合金成型回弹处理方法
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铝合金板材磁脉冲辅助U形弯曲过程回弹数值模拟分析
收稿日期：2017-11-08 基金项目：国家自然科学基金（51575206，51705169）；中国航天科技集团公司航天科技创新基金（CASC150704）；湖 南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室开放基金（31615006）；中央高校基本科研业务费专项资金（2016YXZD055） 作者简介：李国栋（1994—），男，硕士研究生，主要研究方向为铝合金板材电磁成形技术。 通讯作者：黄亮（1981—），男，副教授，主要研究方向为铝合金板材电磁成形和高强钢模锻及模具 CAD/CAM 等方面。
摘要：目的 揭示铝合金板材磁脉冲辅助弯曲成形对回弹的影响机理。方法 基于两种磁脉冲辅助成形方案， 采用数值模拟软件 LS-DYNA，建立磁脉冲辅助 U 形弯曲的有限元模型。结果 与准静态成形相比，磁脉冲 辅助 U 形弯曲成形能减小板料圆角区的残余应力，方案Ⅰ板料圆角区等效塑性应变大于方案Ⅱ板料圆角区 的等效塑性应变；电磁体积力能有效减小回弹，且放电能量越大，回弹角越小；磁脉冲辅助 U 形弯曲成形 能减小板料的弹性应变能。结论 相同放电电压下，方案Ⅰ的回弹控制效果好于方案Ⅱ的回弹控制效果。磁 脉冲辅助 U 形弯曲减小回弹的主要原因是板料圆角区残余应力的减小和弹性应变能的降低。 关键词：铝合金板材；磁脉冲辅助成形；数值模拟 DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2018.01.019 中图分类号：TG391 文献标识码：A 文章编号：1674-6457(2018)01-0148-08
ABSTRACT: The paper aims to reveal influencing mechanism of electromagnetic assisted U-shaped bending on springback of aluminum alloy sheet. Based on two electromagnetic assisted U-shaped bending schemes, an finite element (FE) model was established the electromagnetic assisted U-shaped bending with the numerical simulation software LS-DYNA. Compared with the quasi-static one, electromagnetic assisted U-shaped bending could reduce the residual stress in fillet area of sheet. The effective plastic strain in the fillet area of scheme I was higher than that of scheme II. The electromagnetic body force could reduce the springback significantly; and the higher the discharge energy, the smaller the springback angle was. The elastic strain energy of the aluminum alloy sheet was also reduced by the electromagnetic assisted U-shaped bending. With the same discharge voltage, the springback control effect of scheme I is better than that of scheme II. The main mechanism of the reduced springback in the electromagnetic assisted U-shaped bending is the decrease of residual stress and the reduction of elastic strain energy in fillet area of sheet. KEY WORDS: aluminum alloy sheet; electromagnetic assisted forming; numerical simulation
对铝合金拉伸实验的讨论与展望
对铝合金拉伸实验的讨论与展望对铝合金拉伸实验的讨论与展望引言：铝合金是一种常见的结构材料，具有较高的强度和良好的可塑性。
在工程应用中，了解铝合金材料的力学性能对于设计和制造具有重要意义。
拉伸实验是评估材料力学性能的常用方法之一，通过施加外力并测量样品的应变与应力变化，可以获得材料的拉伸强度、屈服强度、延伸率等重要参数。
本文将对铝合金拉伸实验进行讨论，并展望其未来发展方向。
一、铝合金拉伸实验方法1. 样品制备：铝合金拉伸实验通常采用标准试样进行，如圆柱形或矩形截面。
样品制备过程中需要注意避免损坏或产生缺陷，以确保测试结果准确可靠。
2. 实验装置：拉伸实验通常需要使用万能试验机或材料试验机等设备。
该设备包括上夹具和下夹具，用于固定样品并施加外力。
同时还需要配备应变计和载荷传感器等测量设备。
3. 实验步骤：（1）将样品夹紧在上夹具和下夹具之间，确保夹紧力均匀。
（2）施加外力，使样品开始拉伸。
可以通过控制外力的大小和施加速度来模拟不同的应力状态。
（3）记录载荷和应变数据，并计算应力值。
应变计可以通过测量样品的伸长量或使用光学方法进行测量。
（4）持续拉伸直到样品断裂，记录最大载荷和最大应变。
二、铝合金拉伸实验结果分析铝合金拉伸实验得到的数据可以用于评估材料的机械性能。
以下是对几个常见参数的分析：1. 拉伸强度：拉伸强度是指材料在拉伸过程中所能承受的最大应力值。
它反映了材料抵抗断裂的能力，通常以MPa为单位表示。
2. 屈服强度：屈服强度是指材料开始产生塑性变形时所承受的应力值。
它是材料从弹性阶段进入塑性阶段的临界点，也是设计工程中常用的参数。
3. 延伸率：延伸率是指材料在断裂前能够发生塑性变形的程度。
它反映了材料的可塑性和韧性，通常以百分比表示。
4. 断面收缩率：断面收缩率是指样品断裂后，断面收缩的程度。
它可以用来评估材料的脆性程度，通常以百分比表示。
三、铝合金拉伸实验问题与挑战1. 样品制备问题：样品制备过程中可能会出现缺陷或不均匀的情况，这会对实验结果产生影响。
铝合金板材磁脉冲辅助U形弯曲过程回弹数值模拟分析
铝合金板材磁脉冲辅助U形弯曲过程回弹数值模拟分析李国栋;黄亮;李建军;崔俊佳;冯飞【摘要】目的揭示铝合金板材磁脉冲辅助弯曲成形对回弹的影响机理.方法基于两种磁脉冲辅助成形方案,采用数值模拟软件LS-DYNA,建立磁脉冲辅助U形弯曲的有限元模型.结果与准静态成形相比,磁脉冲辅助U形弯曲成形能减小板料圆角区的残余应力,方案Ⅰ板料圆角区等效塑性应变大于方案Ⅱ板料圆角区的等效塑性应变;电磁体积力能有效减小回弹,且放电能量越大,回弹角越小;磁脉冲辅助U形弯曲成形能减小板料的弹性应变能.结论相同放电电压下,方案Ⅰ的回弹控制效果好于方案Ⅱ的回弹控制效果.磁脉冲辅助U形弯曲减小回弹的主要原因是板料圆角区残余应力的减小和弹性应变能的降低.【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2018(010)001【总页数】8页(P148-155)【关键词】铝合金板材;磁脉冲辅助成形;数值模拟【作者】李国栋;黄亮;李建军;崔俊佳;冯飞【作者单位】华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,武汉 430074;华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,武汉 430074;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082;华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,武汉 430074;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙 410082;华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】TG391随着航天、航空和汽车领域的高速发展以及能源危机问题的日益突出，构件的轻量化变得越来越为重要[1—2]。
铝合金因为其密度低、比强度和比刚度高、抗腐蚀能力强等优点，常常作为轻量化构件的首选材料[3]，但是铝合金在传统塑性加工方式下成形性能差、弹性模量小、易发生回弹，故传统的塑性成形工艺难以满足铝合金轻量化构件的高性能成形制造需求[4]。
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
2024-W铝合金型材不同预拉伸力对拉弯回弹的影响
2024-W 的线塑性方程。同时对预拉伸阶段产品伸长量与理论伸长量差异及不同拉伸量下的回弹趋势做了初步理论分析。试
制结果表明，在应变量达到 2.5%以上时，回弹量较小，满足加工工艺的要求。
关键词：线塑性方程；预拉伸力；拉弯回弹；应变
中图分类号：TG379
文献标识码：A
文章编号：1005-4898 （2020） 04-0030-03
表 1 2024 铝合金国标化学成分 （质量分数/%）
其他杂质
Si Fe Cu
Mn
Mg Cr Zn Ti
Al
单个 合计
0.5 0.5 3.8~4.9 0.30~0.9 1.2~1.8 0.10 0.25 0.15 0.05 0.15 余量
试验铸锭采用半连续铸造工艺生产，其规格为 ϕ 247 mm × 570 mm，成分控制如表 1 所示。铸锭 经均匀化处理后，采用 20 MN 高精密单动反向挤压 设备进行工艺试制生产。
1 试验材料与方法
理。此过程会产生较大的热应力梯度[4]，材料经完 全冷却后表面将会产生压应力，而内部产生拉应 力。若不进行消除，会对材料弯折后精加工产生极 大影响，并影响问题分析及工艺控制。为此，结合 消除淬火应力的工艺可行性，淬火后快速将材料低 温冷藏以保持零件的固溶状态，并在取出后半小时 内完成拉弯试制。拉弯过程中采用预拉伸替代淬火 后张力矫直，预拉伸量从 1%增至 3%，并通过刻度 法对比线塑性方程在力值控制下的拉伸量差异性。 拉弯设备采用美国进口的 75 t 转臂拉弯机，过程采 用变力包覆，其试验方案如图 1 所示。
《铝加工》
2020 年第 4 期总第 255 期
组织性能
2024-W 铝合金型材不同预拉伸力对拉弯回弹的影响
型材拉弯成形性的研究进展
２１ ０ ０年 ６月
机 械 工 程 与 自 动 化
Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴ０Ｍ ＡＴ１ ０Ｎ
Ｎｏ．３
Ｊ ｎ ｕ ．
文章 编 号 ： ６ ２６ １ （ ０ ０ ０ — ２ １ ０ １ ７ —４ ３ ２ １ ） ３０ １－ ２
摩 擦 、轴 向应 力 和 内压力 对 截面 畸 变 、回弹 和伸 长的
影 响 ，得 出了减 小预 拉力 可 防止 截 面畸 变 ，采用补 拉 力 来减 少 回弹 。 北京 航 空航 天 大学 的刁 可 山 、 周贤宾 、 金 朝 海等 ［通 过对 复 杂截 面挤 压 型 材 的直 进 台面式 拉 ８ ］
中得 到 了广 泛 的 应 用 针 对 型 材 的 拉 弯 成 形 ， 型材 力 学 性 能 、 面 形状 、工 艺 参数 ３个 方 面 阐述 了 目前 的 研 从 截
究 状 况 及 所 取 得 的成 果 。 关 键 词 ：拉 弯 成 形 性 ；工 艺参 数 ； 型 材 中 图分 类 号 ：Ｔ ５ ． ５ Ｇ３ ６ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
型 材 的力 学性 能 主要 指 弹性模 量 Ｅ、屈 服 强度 、
抗拉 强度 、硬化 指数 、各 向异性 指数 ， 一 。 Ｔ ｙａ ｄ１等人 阐述 了铝 合 金 型 材 ＡＡ６ ８ Ｔ６ ｒ ｌｎ ＿ ０２
材料 的厚 度 、 面形 状 和受 力状 态对 力学 性 能 的影 响 ， 截 并 研究 了在 型 材 的不 同位置 取试 件 而造 成其 力 学性 能 的差 异 ，它对 进行 型材 基本 性能 试 验具 有重 要 的参考
影 响 。贾俐 俐 、高 锦张 ＿研 究 了 内侧腹 板 起皱 失稳 现 ５ 象 ，得 出型材 内侧 腹板 起皱 失稳 与 型材 宽度 及厚 度 的
铝合金板材V形弯曲回弹研究
［ ｂ ｒｃ Ａ ｓ ａｔ Ｔｅｅｔｎ ｉｏｓｌ ｂ ｋ ｎｅ ｉ ｎｎ Ｓ ｄ ｅｔｂ ｄ ｇａｕ ｗｓｎ ｓ ａｄ Ｔｅ ｉｒ ｃｏｓｉ ｂ ｋ ｔ ］ ｈ ｒａｏ ｈ ｒｇ ｅ ａ ｔｂ ｄ ｇ ｌａ ｌｅ ｅ ｉ ｄ ｓ ａ ｉｅｉｔ． ｈ ｄ ｅ ｎ ｒｇａ ｌ ｓｐ ｆｐｎ ａ ｗ ｈ ｅ ｉ ａ ｅ ｎ ｒａ ｎ ｎ ｒ ｉ ｖｔ ｅ ｉ ｎ ｇ ｆ ｅ ｅ ｆｐｎ ｃ
维普资讯
第６ 卷第 ３ 期
２０ ０６年 ９月
湖 南 工 业 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊ Ｉ ＮＡ ， ７ Ｎ ＤＵ Ｔ Ｙ Ｐ ＹＩ ｜ Ｏ Ｉ ＯＦ ｍ ＮＡ Ｓ Ｒ ＯＬ ＥＣＩ Ｃ 口
Ｖ １６ ｏ ３ ０ ｌ ． Ｎ ． Ｓｐ２ ０ ｅ． ０ ６
汽车轻量化成为 降低汽车能耗的主要措施之一。铝合金 以其密
度低 、 强度高 、 耐锈蚀等优点 ， 成为汽车轻量 化技术 中替 代汽车
钢板的主要材料。但是铝合金板材的 冲压性能与钢板相 比存在
相 同， 所有试样 的最终弯 曲加载力 均为 ２Ｎ， 而保证弯 曲 样 ｋ 从 试
和模具弯曲贴合 即确保卸载前弯 曲角度 ｄ等于模具夹角。 试 验中 ， 每组试样重 复三次试 验 ， 卸载后对 其弯 曲角 ｄ 进 。
铝合金板材 Ｖ形弯曲回弹研究
陈 超① ②，吴有 伍①，夏 忠 禹①
（ 湖南 大学材料科学与工程学 院，湖南 长沙 ４０８ ；②湖南工业职业技术学院 ，湖南 长沙 ４００ ） ① １０２ １２８
【 要 ］ 主要研究了 摘 铝舍金板材 Ｖ 形弯曲回弹角 与弯曲角、 相对弯曲 半径之间的关系， 分析 了 板弯曲和窄 宽 板弯曲回弹角的差
ａ＃ ｂｔｅｎ ｉ ｅｔ ｎ ｌ ｗｓｅｔ ａ ａ ａ ｚ ． ｅｅｕ ｓ ｎ ｉ ｔ ａ ｔ ｒ ｇａｋ ｓ ｃ ａ ｄｗｔ ｉ ｒ ｓ ｏ ｔ ｅｄ ｇ ｎ ｎ ｅ ｗ ｅ ｄ ｓ ｄｎ ｌ ｓ ｎｌ ｅ Ｔ ｓｌ ｄ ａ ｄｔ ｔｈ ｓ ｉ ｂ ｃ ｌ ｄ ｒ ｓ ｈ ｎ ｅ ｅ ｈ ｂｎ ｉ ・ ｗ ｅ ｈ ａ ａ￣ ｈ ｗ ｙ ｄ ｈ ｒ ｔｉ ｃ ｅ ｈ ｅ ｐ ｎ ｎ ａ ｅ ｅ ｅ ｅ ｉ ｃ ａ ｅ ｆ ｎ８
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。
型材拉弯的力学与回弹分析
( 3)
E = 2 T/E.
在 rd ! r < rE, 即反向塑性压缩区时
= D( T + - T + E) - T =
D ( + E ) - T ∀ #.
( 4)
根据外力平衡条件, 得拉力方程如下:
rt
rt
rt
∃∃ ∃∃ ∃∃ T = E #dr dt + n ∀dr dt + m !dr dt
[ 2] El - Megharbel A, El- Domiaty A, shaker M . Springback and residual stresses after stretch bending of work hardening sheet metal[ J] . J. of Mat. Proc. T ech. , 1990, 24( 1) : 191 - 200.
# 358 #
材料科学与工艺
第 12 卷
论了模型参数如何影响以响应参数 Fmax( 最大的 靠模力) 、sp( 在型材中段的永久下陷) 和 d0( 卸载 时的回弹) 为表征的型材拉弯过程. 此外, 西北工 业大学臧鹏博对型材成形拉弯工艺也进行了一定 的研究[ 7] .
到目前为止, 运用解析法研究拉弯回弹问题 多数以宽板为研究对象, 即使对型材拉弯有所研 究, 也没有按照不同工序区分加载卸载区域. 本 文以等边角材为研究对象, 对等曲率收边转台式 无侧压拉弯进行了应力和回弹分析, 并利用试验 验证, 探讨了预拉力对回弹的影响.
由于弯曲产生的纵向应变增量为
= ( r - r n) / rn . 其中 rn 为拉弯完成后, 材料内部某一层应力 为 T 处的曲率半径. 型材内部的纵向应力如图 3 所示, 在 r n ! r ! rob, 即塑性加载区时:
铝合金成型回弹处理方法
铝合金成型回弹处理方法摘要：回弹现象在铝合金成型过程中较为常见，它可能导致零件尺寸、形状与设计要求不符。
为解决这一问题，本文对铝合金成型回弹处理方法进行了探讨，分析了各种方法的优缺点，并提出了相应的解决方案。
一、引言铝合金因其优良的性能在汽车、航空航天、电子产品等领域得到广泛应用。
然而，在铝合金零件成型过程中，回弹现象成为影响零件质量的一个重要因素。
针对这一问题，研究人员提出了多种处理方法，本文将对这些方法进行综述。
二、铝合金成型回弹的原因1.材料弹性模量较小2.成型过程中受力不均匀3.零件设计不合理4.模具设计及工艺参数选择不当三、铝合金成型回弹处理方法1.调整模具设计a.优化模具形状b.合理设置模具材料c.改进模具结构2.调整工艺参数a.优化冲压速度b.控制变形程度c.合理选择润滑剂3.控制板料性能a.优化材料成分b.调整热处理工艺4.采用补偿法a.预弯曲法b.反向弯曲法c.变压边力法5.神经网络与智能算法a.基于BP神经网络的回弹预测b.遗传算法优化工艺参数四、各种处理方法的优缺点分析1.调整模具设计：优点在于可以直接改变零件成型的几何尺寸和形状，缺点是调整过程较为复杂，周期较长。
2.调整工艺参数：优点是操作简便，缺点是对零件尺寸精度要求较高时效果有限。
3.控制板料性能：优点是可以通过调整材料性能改善回弹现象，缺点是成本较高，且对成型工艺要求较高。
4.采用补偿法：优点是可以在零件成型过程中实时调整，缺点是需要额外的工艺设备。
5.神经网络与智能算法：优点是预测精度较高，缺点是算法复杂，需要大量数据支持。
五、结论本文对铝合金成型回弹处理方法进行了综述，分析了各种方法的优缺点。
总体而言，调整模具设计和工艺参数是最为常见且有效的方法。
然而，针对不同零件和工艺条件，需根据实际情况选择合适的处理方法。
未来研究重点应在于进一步提高预测精度，降低生产成本，提高零件质量。
仿真经典文献系列之《LY12铝合金板材弯曲回弹实验研究》
湖南大学硕士学位论文LY12铝合金板材弯曲回弹实验研究姓名：陈超申请学位级别：硕士专业：材料工程指导教师：夏宗禹;陈明安20061120工程硕士学位论文摘要铝合金板材作为汽车轻量化的替代汽车钢板的主要材料，具有极其广泛的应用前景。
但在铝合金板材弯曲成形过程中，存在回弹难以控制，弯曲成形精度差等缺陷，而现有的钢板成形理论难以直接应用到铝合金板材弯曲成形中，且目前国内外对铝合金板材弯曲成形研究甚少，使得生产中铝合金弯曲成形缺乏理论指导，阻碍了铝合金板材的应用。
因此，对铝合金弯曲性能进行研究具有极其重要的理论意义和重大的实际应用价值。
本文以LY12铝合金板材为研究对象，采用两种典型的弯曲模式－V形弯曲和U形弯曲对铝合金板材的弯曲回弹进行研究，主要结论如下：对于V形弯曲，随着弯曲角的增加，回弹角减小，且厚板弯曲的回弹角小于薄板弯曲的回弹角，而板材宽度对回弹角则无明显影响；当r＝2mm时，随弯曲角的增加，对于薄板，宽板弯曲时其回弹角由60º时的1.22º，减小至120º时的-0.6º；而对于厚板，宽板弯曲时由-0.17º减小至-1.43º。
凹模开口度对回弹角的影响与弯曲角的影响相同，随着开口度的增加，回弹角减小；当r＝4mm时，随开口度的增加，对于薄板，宽板弯曲的回弹角由开口度为36mm时的3.47º减小到开口度为44mm时的1.22º，；对于厚板，回弹角由宽板弯曲时的0.82º减小至-0.23º。
相对弯曲半径对弯曲回弹角的影响很大，随着相对弯曲半径的增加，回弹角基本成线性增加；当弯曲角为90º时，对于薄板，宽板弯曲时其回弹角由相对弯曲半径为0.5mm 时的-0.76º增加至8mm时的6.27º；对于厚板，宽板弯曲则由-1.53º增加至2.26º。
对于U形弯曲，随着弯曲间隙的增加，回弹角增加，且弯曲间隙对厚板弯曲回弹角的影响较薄板明显；当r d＝8mm时，厚度为1mm的板材的回弹角由弯曲间隙为0.05时的15.48º增加到弯曲间隙为0.3mm时的19.15º，厚度为2mm的板材则由5.42º增加到13.15º。
4.铝合金板材U形弯曲回弹研究
铝合金板材U形弯曲回弹研究发布时间：2010-12-29 点击率：332摘要：主要研究了铝合金板材U形弯曲回弹角与弯曲间隙、凹模入口圆弧半径之间的关系，分析了不同厚度的板材弯曲回弹角的差异。
结果表明，在U形弯曲中铝合金板材的弯曲回弹角随着弯曲间隙的增加，回弹角增加，且弯曲间隙对厚板弯曲回弹角的影响较薄板明显；随着凹模入口圆弧半径的增加，对于薄板其弯曲回弹角呈先降后增的变化趋势，而对厚板则几乎无影响。
关键词：铝合金；U形弯曲；回弹角本文基于对铝合金板材V形弯曲成形性能的研究上[1～6]，进一步对其U形弯曲成形性能进行研究，对弯曲成形过程中弯曲间隙、凹模入口圆弧半径等对其回弹角的影响进行试验，并对不同厚度板材弯曲的差异进行研究，以期为铝合金板材弯曲成形提供全面的试验依据。
1 试验实验中所用铝合金板材为LY12，其状态为冷轧态。
LY12铝合金板材的U形弯曲在WDW－100电子万能拉伸试验机上进行，所用U形弯曲模具如图1所示，模具结构参数如表1所示。
铝合金弯曲板材长度为55mm，宽度为15mm，厚度t 分别为2mm和1mm，板材在电火花线切割机上制得。
实验中，为了消除弯曲间隙对回弹角的影响，并保证最终加载力相同，所有试样的最终弯曲加载力均为2kN。
试验中，每组试样重复三次试验，卸载后对其弯曲角α进行测量，结果取平均值，然后计算回弹角Δα。
其中，弯曲间隙定义为c＝（Rd－Rp－t）/t。
2 实验结果2．1 U形弯曲回弹角与弯曲间隙的关系图2分别给出了厚度为1mm和2mm的 Ly12铝合金板材弯曲回弹角与弯曲间隙之间的关系。
从图 2 可以看出，随着弯曲间隙的增加，板材弯曲成形后回弹角逐渐增大，当rd＝8mm时，厚度为1mm的板材的回弹角由弯曲间隙为0．05mm 时的15．48o增加到弯曲间隙为0．3mm时的19．15o，厚度为2mm的板材则由5．42o 增加到13．15o。
同时，从图 2 还可看出，板材的厚度对回弹角也有较大的影响，当弯曲间隙相同时，厚板弯曲的回弹角明显小于薄板弯曲的回弹角，但rd ＝4mm，弯曲间隙为0．05时，1mm厚板材的回弹角为15．07o，而2mm厚板材则为5．38o。
铝型材拉弯工艺过程研究
铝型材拉弯工艺过程研究作者：何飞来源：《河南科技》2017年第07期摘要：随着地铁车辆和汽车整车设计制造水平的不断发展，越来越多的铝制合金型材取代了原有的钢制产品被广泛应用。
复杂截面型材的弯曲成形是制造业的一项技术难题，型材在弯曲时存在弯曲回弹、起皱、截面畸变等问题。
本文通过对一种典型复杂截面型材的拉弯成型参数进行试验与研究，总结并分析出型材拉弯过程的影响因素，从而在工艺上解决大型复杂截面型材弯曲成形的技术难题。
关键词：铝型材；塑性；型材拉弯；工艺因素中图分类号：TG356 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2017）04-0070-03Study on the Bending Process of Aluminum ProfileHe Fei（Nanjing Kangni Mechanical & Electrical Co.，Ltd，Nanjing Jiangsu 210039）Abstract： With the development of the design and manufacture level of metro vehicles and vehicles， more and more aluminum alloy profiles have been replaced by the original steel products. The bending forming of the profile with complex section is a technical problem in the manufacturing industry， and there are some problems such as bending springback， wrinkling， distortion and so on. Based on a typical complex profile bending forming parameters of test and research， this paper summarized and analyzed the factors which affect the process of profile bending， so as to solve the technical problems of large and complex cross section bending forming process.Keywords： aluminum profile；plasticity；profile stretch bending；technological factors目前在众多行业中需要用到各式各样的铝制型材产品，为了使产品更加美观和流畅，往往需要把型材进行弯曲加工。
冲压铝件开发及回弹优化探索研究
机械化工科技风2019年11月DOI ： 10.19392/j. cnkf 1671-7341.201933119冲压铝件开发及回弹优化探索研究赵道智蔡青峰黄凯邓丁江西江铃集团新能源汽车有限公司制造技术部江西南昌330100摘 要：外覆盖件成型性前期工艺评估，后期成型稳定性判断,对车型开发尤为重要。
对于整车轻量化主流趋势,铝件有较为明显突出的优势。
铝板时效性性能控制，回弹的模拟补偿,稳健性的判定，较为关键。
发盖外板作为铝板的典型产品，控制产品回 弹，保证翻边质量的相关梳理研究。
对翼子板、行李厢等铝件开发有极为重要的借鉴意义。
关键词：整车轻量化;铝件成型性、稳健性；回弹控制及翻边质量梳理研究随着新能源电动汽车的日益兴起和国家排放的政策导向, 整车轻量化成为日益主流的趋势。
减少汽车质量的主要途径 之一就是使用轻量化材料。
各种轻量化技术也逐步崛起:铝合 金材料运用、碳纤维材料运用、热成型技术、内高压成型技术。
其中铝件以其独特的性能、价格、生产效率等优势，成为了汽车 制造业中运用最为广泛的轻量化金属材料。
铝合金材料不仅 具有质量轻、比强度高、耐腐蚀性好，较其他轻量化材料更易与 加工、高效回收等一系列优点，被广泛运用制造领域。
整车轻量化发展必要性日益激烈的市场环境，整车轻量化成为提升整车性能和竞 争力的必须途径。
对于纯电动汽车(BEV )及混合动力新能源 汽车(PHEV )发展而言，意味着在相同的电池能力下，拥有更长 的续航能力。
通过对应的公式计算:①空气阻力(Ad residancc)；②轮胎 的摩擦(Rolling resistance);③加速阻力'acceleration resistancc)； ④爬坡阻力(Climbing resistance )。
A 二号……①；F r =?r •#• g - cosa .......②；a b =" - (.......③；F st =m - g - sina .......④。
铝成型模具回弹控制方法
铝成型模具回弹控制方法1. 引言1.1 概述在铝成型领域，铝成型模具的回弹问题一直是制约产品质量和成形效率的关键因素之一。
回弹指的是在完成成型动作后，材料会发生一定程度的反弹现象，导致最终制品无法完全符合设计要求。
针对这一问题，本文将介绍铝成型模具回弹控制方法的研究进展和实践经验。
1.2 研究背景随着现代工业对于高精度、高效率、低能耗等要求的不断提升，铝合金作为一种重要的结构材料广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
然而，铝合金在成形过程中存在较大的回弹问题，给产品质量和生产效率带来了严重挑战。
因此，研究如何控制铝成型模具回弹现象已经成为目前行业关注的焦点。
1.3 目的本文旨在系统介绍当前关于铝成型模具回弹控制方法的研究进展与应用情况，并总结归纳出一些有效的控制策略和技术手段。
同时，通过实验验证和结果分析，探讨这些方法的可行性和效果，为相关行业提供参考和指导。
本文还将对研究不足之处进行展望，提出未来的研究方向，并就铝成型模具回弹问题给出相应的建议。
通过深入研究与论述，旨在促进铝成型模具回弹控制技术水平的提高，推动相关行业的发展进步。
2. 铝成型模具回弹现象分析：回弹是铝成型过程中普遍存在的问题，指的是在模具脱离工件后工件发生形状或尺寸的变化。
这种变化主要是由于材料的弹性回复引起的。
在铝成型过程中，当外力从工件上移除后，由于材料内部应力的释放，导致工件恢复到原来形状之外。
理解并分析铝成型模具回弹现象对于提高产品加工质量和降低成本至关重要。
2.1 回弹现象描述：在铝成型过程中，一旦去除了施加于材料上的压力或其他形式的外力，铝制品会恢复为非完全组装的初始状态。
回弹通常会导致零件尺寸和形状与设计要求不符。
这使得制造业者很难实现精确度高、稳定性好且可重现性良好的零件加工。
2.2 影响因素分析：多个因素影响着铝成型模具回弹现象，包括以下几个方面：- 材料选择：不同类型的铝合金材料具有不同的回弹性能。
塑料包覆铝型材拉弯回弹研究
塑料包覆铝型材拉弯回弹研究越来越多的工业设备需要塑料包覆铝型材，因此熟练掌握塑料包覆铝型材拉弯回弹的研究方法非常重要。
本文就塑料包覆铝型材的拉弯回弹的实验研究做一个讨论。
首先，要讨论塑料包覆铝型材拉弯回弹的研究方法。
塑料包覆铝型材拉弯回弹实验通常分为以下几个步骤：一是对塑料包覆铝型材进行热拉弯实验，以获得最佳拉弯性能；二是对塑料包覆铝型材进行冷拉弯实验，以考察拉弯回弹性能；三是对塑料包覆铝型材进行应力拉弯失效实验，以研究塑料包覆铝型材失效机理。
其次，我们将讨论塑料包覆铝型材的材料性能对拉弯回弹的影响。
一般情况下，塑料包覆铝型材的高温强度是物理性能的重要指标。
其值越高，则塑料包覆铝型材拉弯回弹时所承受的力越大，因此，高温强度越高，该材料的拉弯回弹性能就越好。
此外，塑料包覆铝型材的热膨胀系数也会影响塑料包覆铝型材的拉弯回弹性能。
由于塑料包覆铝型材的热膨胀系数比铝型材低，因此将会出现拉弯变形偏差，这将进一步影响塑料包覆铝型材的拉弯回弹性能。
最后，本文将讨论塑料包覆铝型材拉弯回弹的影响因素。
塑料包覆铝型材拉弯回弹的影响因素主要包括：一是拉弯温度，即塑料包覆铝型材拉弯时的温度；二是拉弯速度，即塑料包覆铝型材拉弯过程中拉弯机构的运动速度；三是拉弯力，即塑料包覆铝型材拉弯时适用的拉弯力；四是拉弯半径，即塑料包覆铝型材的拉弯半径。
此外，与塑料包覆铝型材拉弯回弹性能相关的其他影响因素也不可忽视，如表面粗糙度、拉弯后的回弹度等。
总之，塑料包覆铝型材拉弯回弹的研究非常重要，本文就塑料包覆铝型材的拉弯回弹的实验研究做了一个讨论，主要介绍了塑料包覆铝型材拉弯回弹的研究方法及塑料包覆铝型材材料性能和拉弯回弹的影响因素。
同时，本文也提出了塑料包覆铝型材拉弯回弹的改进措施，以提高其拉弯回弹性能，为工业应用提供理论技术支撑。
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万方数据
２塑性工程学报第１４卷
试验确定拉弯参数的依赖性，世界知名的航空零件制造装备提供商法国ＡＣＢ公司于２０世纪末着手开发了基于解析算法的型材２Ｄ拉弯仿真及数控代码自动生成软件ＰＳ２Ｆ（ＰｒｏｆｉｌｅＳｔｒｅｔｃｈ２ＤＦｏｒｍｉｎｇ），作为一款附加产品配套给公司生产的型材拉弯设备使用。
Ｐｓ２Ｆ软件能够对型材张臂式拉弯过程进行仿真，对型材拉弯的可行性进行判断，根据型材零件的形状特点和摩擦接触状态来自动优化夹钳加载轨迹，能够计算回弹量，并对模具型面进行相应的补偿。
根据仿真优化的结果及具体的型材拉弯设备，ＰＳ２Ｆ软件能够自动生成相应的数控代码，从而驱动机构的可靠运动，并且避免了仅凭个人经验及通过试验确定加工参数的困难［２］。
由于ＰＳ２Ｆ的仿真过程基于解析算法，因此具有很高的计算效率。
ＰＳ２Ｆ软件提供的缺省拉弯模式为先拉伸，后弯曲，再补拉伸，且在弯曲过程中能够根据零件的接触摩擦状态的变化自动调整拉伸力。
ＰＳ２Ｆ软件在计算过程中综合考虑零件的拉伸变形量及卸载后回弹量的合理匹配，其计算得出的夹钳运动轨迹通常被认为是一种较优的加载方案。
ＰＳ２Ｆ软件在计算过程中不考虑型材的截面畸变（认为型材截面已经受到足够的支撑从而可以避免截面畸变的发生）。
ＡｃＢ公司的实践表明，Ｐｓ２Ｆ软件具有较高的精度和可靠性，基本上能够满足工程应用的需要。
本文将采用ＰＳ２Ｆ软件所提供的缺省拉伸力控制模式进行计算。
２铝型材张臂式拉弯仿真及回弹分析
２．１回弹仿真计算条件
仿真计算采用中空矩形截面的铝型材，截面尺寸为８０ｍｍ×４０ｍｍ×３ｍｍ。
考虑３种铝合金挤压型材：２０２４（两种热处理状态，即退火态Ｏ和新淬火态Ｗ）、６０６０（Ｔ４）和６０８２（Ｔ５）。
材料应变硬化曲线采用Ｓｗｉｆｔ方程描述为
盯一Ｋ（ｅｏ＋ｅ。
）”（１）式中仃——真实应力
ｅ。
——塑性应变
Ｋ——强度系数
咒——硬化指数
材料性能参数参照同类材料的试验结果给定，如表１所列。
２０２４的材料性能参数参照ＡＣＢ公司提供的数据，６０６０Ｔ４盼陛能参数参照国外某汽车公司的数据，６０８２Ｔ５的性能数据参照本单位的相关试验结果［３｜。
仿真计算中只考虑单曲率弯曲的情况，并分别选择３种弯曲半径Ｒ一８００ｍｍ，１４００ｍｍ，２０００ｍｍ和３种弯曲角度ａ一６０。
，１０６。
，１５０。
进行分析。
表１铝合金材料种类及相关性能参数
Ｔａｂ．１Ｍａｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｓ
弹性模量屈服应力抗拉强度均匀延伸率强度系数硬化指数厚向异性铝合金状态屈强比
Ｅ。
ＭＰａ∞．２，ＭＰａ吼，ＭＰａｅ。
，％Ｋ系数ｒ０７０８２０１２４．８２２２．１Ｏ．５６２１３．６３６１．６Ｏ．１７６４Ｏ．５１５
２０２４
Ｗ７１１５４２１３．９４２５．６Ｏ．５０３１１．６１００５．５４Ｏ．３６１４Ｏ．３７１６０６０Ｔ４７００００１５９．Ｏ２８５．ＯＯ．５５８１７．７５２３Ｏ．２４５Ｏ．４２
６０８２Ｔ５６５０５０２８８．２３０３．５Ｏ．９５０６．Ｏ４２５．８５０．１１３９Ｏ．７０７
分析时只考虑单道次拉弯，并选择先拉伸后弯曲再补拉的加载模式，夹钳的运动轨迹（即预拉量、弯曲包覆过程的拉伸变形量及补拉量）由仿真软件在计算过程中根据材料的性能参数、变形情况及摩擦状态等自动进行优化。
型材与模具间的摩擦系数设定为ｏ．１。
型材毛坯有效长度由弯曲半径和弯曲角度来确定，两端的工艺余量都取２００ｍｍ。
ＰＳ２Ｆ仿真软件计算时不考虑拉弯过程中型材的截面畸变。
拉弯结束卸去外载荷后，型材零件将产生一定的回弹。
回弹可以用多种指标进行衡量，如曲率的变化、回弹角及回弹位移量等。
本文采用零件端部的回弹位移量ｓ（取绝对量值）作为衡量回弹的指标，如图２所示。
图２回弹量ｓ的定义
Ｆｉｇ．２Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆ
ｓｐｒｉｎｇｂａｃｋ眦ｇｎｉｔｕｄｅ
２．２回弹计算结果及分析
图３给出了不同弯曲半径下回弹量ｓ与弯曲角
万方数据
万方数据
万方数据
基于PS2F的铝型材拉弯回弹研究
作者：金朝海， 周贤宾， JIN Chao-hai， ZHOU Xian-bin
作者单位：北京航空航天大学,飞行器制造工程系,北京,100083
刊名：
塑性工程学报
英文刊名：JOURNAL OF PLASTICITY ENGINEERING
年，卷(期)：2007,14(3)
被引用次数：1次
1.金朝海铝合金型材拉弯成形有限元仿真建模及成形过程的数值模拟[学位论文] 2004
2.ACB公司PS2F软件用户手册 2005
3.FRANK Vollertsen Extrusion,channel,and extrusion bending:a review 1999
1.金朝海.谷诤巍.赵亚夫.周贤宾基于数控代码的2D型材拉弯夹钳运动轨迹确定及有限元仿真[期刊论文]-中国机械工程 2008(17)
本文链接：/Periodical_sxgcxb200703001.aspx。