型材冷弯成形过程中的回弹和残余应力

为提高成形加工的控制效率和成形构件的质量,建立型材冷弯过程的有限元模型,采用ANSYS Ls-Dyna软件对成形加工过程进行数值模拟,研究型材冷弯过程中的卸载回弹和残余应力,采用冷弯试验验证回弹的数值模拟结果。根据数值模拟结果,提出冷弯成形过程中的回弹特性和成形控制策略,可有效提高回弹控制效率,掌握弯曲成形过程中残余应力的分布特征。研究成果可为型材弯曲成形加工提供指导。     

大型舰船型材的测量和冷弯加工成型技术

大型舰船型材测量与加工是体现造船水平的关键环节,当前船用型材冷弯加工是一项技术含量高、精确度要求高的工作,而传统的测量控制方法已经难以满足实时测量、精确控制的加工要求,这就使冷弯加工成型控制系统研究成为了造船领域研究的重要课题之一。本文分析了大型舰船型材测量控制法,即近似弧长三次参数测量控制法,并提出了型材冷弯加工成型技术的实现方法,经过仿真实验证实本控制系统能够保证型材加工精度和加工效率。     

海洋平台曲板冷弯压制成形的数值分析及工艺规划

为避免加热弯曲成形中温度变化对板材力学性能的影响,曲板成形时经常采用冷弯成形工艺,而冷弯成形时的回弹问题,严重制约其弯曲成形的精度和效率.基于动态显式求解的有限元分析,研究双曲率鞍形板和帆形板的冷弯压制成形工艺及其回弹量,给出不同类型曲率板压制成形的压模挠度经验公式.同时,针对拆解平台大弧板冷弯压制成形精度较差的问题,分析异种曲率板的压制成形机理,提出了修正的压模挠度,极大地提高大弧板的压制成形精度.     

基于回弹补偿法的板材成形加工

对水火弯板和冷弯成形进行对比,明确冷弯成形的优缺点,对冷弯成形的回弹现象进行介绍。在描述回弹现象的过程中,提出一种新的曲率半径实时测量方法,引出回弹补偿法的概念。利用目前学者研究回弹时提出的回弹预测公式,得出材料精确的属性参数。用测量的物理量精确表示板材精确成形加工所需的过弯加工补偿量。分析结果表明:这种方式可大幅提高板材的加工速度和精确度。     

基于SVM的船体外板冷弯回弹预测模型研究

研究方形压头非对压成形装置成形原理的基础上,分析准确预测回弹对板材数控冷弯成形的意义。针对预测样本较少的情况,采用支持向量机技术进行回弹预测分析,并对模型中的核函数及其损失函数参数ε和惩罚因子C进行分析研究,建立板厚与回弹量的预测模型,并将其预测结果与试验结果及采用BP神经网络预测结果进行比较验证其准确性,为船体外板数控成形加工解决回弹问题提出新的思路。     

肋骨冷弯机发展概述

肋骨冷弯机是船舶型材加工的重要设备。典型的有传统的肋骨冷弯机、半自动化的程控肋骨冷弯机和基于Labview的数控机械手肋骨冷弯机等。本文围绕肋骨冷弯机的发展历程就肋骨成型加工方法、各类肋骨冷弯机的特点以及国内外冷弯机发展现状作一简要介绍。     

船舶大曲度型材加工缺陷改进措施

船体外形是有双向曲度的不规则整体,其外板骨架是由加工成型的外板板和型材组成。如果型材加工不到位,势必引起外板容易变形。对于一般曲度比较小、形状不复杂的型材,通过骨材冷弯都能很好成型,但是对于形状比较复杂、带有开孔和扭曲的型材,加工的时候很容易出现偏差。通过对现场施工过程中出现的问题进行分析研究,采取各种工艺措施加以控制,达到减少误差的成型效果。     

三支点肋骨冷弯机自动控制方法的研究和实验

关于三支点肋骨冷弯机的自动控制问题,近二十年来几个主要造船国家都进行过大量的研究,先后出现了端点测量控制法和适应控制法等自动控制方法。由于船体肋骨曲线的曲率变化范围很大,而且弯曲加工过程是弹塑性变形过程,目前尚无法准确地计算卸载后的回弹量,加之采用三支点肋骨冷弯机加工型材时是逐段弯曲成形的,相邻段之间的互相影响难于准确估计。上述这些因素都大大增加了实现肋骨冷弯过程自动化的难度。因而,曾经发表过的几种自动控制方法,目前有的仍处于实验研究阶段,尚不能用于生产;有的国内虽曾在生产中试用过,但因加工质量较差,不能满足造船生产的精度要求而弃之未用。     

进料误差对数控冷弯型材加工精度的影响

本文通过分析型材冷弯加工中的进料运动特征、冷弯操作工艺要求等,提出了存在进料误差△_B 的必然性。进而分析了用电子计算机模拟不同数控冷弯控制方法,在各种△_B 值条件下对型材数控冷弯精度的影响,为合理选择数控冷弯型材的控制方法提供了理论依据。     

多点成形与模压成形的数值模拟对比研究

以"活络式方形压头曲面成形装置"为几何模型,建立有限元数值仿真。以Q345钢材为例,进行多点成形仿真,通过试验验证数值模拟的精确性。与模压成形过程进行对比,分析2种成形方式的前后曲率变化和板材上下表面接触情况,并对比了2种成形方式对应力分布与回弹位移量的影响。总结出两种成形方法对回弹的影响并提出控制回弹的建议。     

型材自动加工号料系统研究

针对数控肋骨冷弯机,讨论了自动号料的控制,提出了一种新型自动冲印装置.该装置实现型材成型加工过程中的自动号料,已成功应用于数控肋骨冷弯机;不仅增强了数控肋骨冷弯机的功能,而且显著提高了数控肋骨冷弯机的智能化水平.     

板材成形回弹的数值仿真方法研究

结合板材成形和回弹过程的特点,采用显式-隐式算法模拟板材成形和回弹过程,并对数值模拟中的关键问题进行分析.利用显式-隐式算法,对板材辊弯成形和回弹过程进行模拟,得到整个过程中任一时刻板上的应力分布、板材的回弹量及最终变形状态.     

船体构架冷弯时旁弯力矩计算法

随着造船工业的发展,冷弯设备也随着成形工艺的改进和新技术的采用,朝着机械化和自动化的方向发展。目前,由于肋骨构件冷弯的成形质量直接影响着船体装配质量和生产率的提高,所以,这个问题日益引起全国各地船厂设备设计人员的重视,但船体肋骨型材通常都是非对称型材,这种非对称型材在外力作用下弯曲时,塑性变形较为复杂,人们尚未认识它的内在规律。有些问题,诸如旁弯力矩的大小、型钢回弹量的计算、扭曲等等,都还没有完整的理论和精确的计算公式,在加工中,基本上是靠工     

船舶肋骨冷弯中旁弯的有限元模拟分析研究

以船舶肋骨使用的角钢为对象,采用ANSYS/LS-DYNA模拟其弯曲加工过程中旁弯大小与弯曲曲率的关系。利用船用角钢冷弯加工过程的分析模型,模拟角钢正弯、反弯过程中变形情况,并用实验验证模拟结果的可靠性。模拟结果表明:在一定曲率范围内,旁弯有随着曲率增大而增大的趋势;正弯实验中的角钢旁弯大小与模拟的旁弯大小比较接近;反弯实验中的旁弯变形与腹板起皱情况与模拟情况相似。说明用数值模拟的方法分析旁弯的变化是可行的。     

基于FEA和ANN的水火弯板表面变形预测方法

水火弯板是船体曲面的主要加工方法.目前,水火弯板的表面变形质量主要由加工技师的技术和经验决定.为了科学合理地预测其表面变形量,确定水火弯板的加工参数,提高产品的质量和生产效率,本文提出了一种高效、准确的水火弯板表面变形预测方法.首先应用有限元分析法（FEA）对水火弯板的成型过程进行模拟仿真;然后建立水火弯板加工参数与板件表面变形之间的神经网（ANN）模型,并依据FEA的分析结果对网络进行训练;最后应用该网络对钢板的表面变形量进行预测.     

用逐步逼近弯曲求解型材弯曲弹复曲率的方法

本文从塑性弯曲理论推出了用逐步逼近弯曲求解型材弯曲弹复曲率的实用方法,对型材自动化弯曲成形工艺处理回弹问题十分有效。     

型材自动化成形加工信息处理系统研究

针对型材成形加工的自动化，讨论了信息处理问题。提出自动化型材冷弯成形加工信息体系结构，讨论了包括数据接口、信息通讯、加工数据预处理等关键问题。此研究结果已用于造船生产，提高了型材冷弯加工的的信息化水平。     

三支点肋骨冷弯机的计算机控制

本文提出了弦线测量法模型原理和加工控制量的求取方法,并就解决回弹与塑性变形区的影响问题作了说明。对于较大曲率构件的成形介绍了采用多次加工成形法措施。经对上海船厂引进的三支点400t肋骨冷弯机进行计算机控制的尝试,目前已见成效。     

船体型材智能加工生产线工艺需求分析

对型材智能加工生产线的国内外现状进行研究,分析型材智能加工特点,结合相应的箱船、散货船和重吊船等主要船型,分析并提出型材智能加工生产线在型材切割、送料系统和下料系统以及船体型材冷弯等3方面的工艺需求,期望型材智能加工生产线能够得以推广应用,对同类型加工生产线的实施起到参考作用。     

基于Jmatpro的高频感应弯板成型研究

针对有限元分析中缺少材料的高温物理性能数据问题,文中结合实例阐述了基于Jmatpro的高频感应弯板成型在数值模拟仿真中的应用。首先,介绍了一种新的钢板热成型工艺以及如何应用Jmatpro对45号钢的热物理性能进行分析并加以修正;然后根据高频感应弯板成型的仿真结果与实验数据进行了对比分析验证;为以后的焊接等各种热处理工艺和仿真提供了相关热物理参数和相应指导,具有一定的理论和实际意义。