摘要

采用显/隐式混合方法建立了双腔铝型材力控制模式拉弯工艺成形过程的三维弹塑性有限元模型。考虑到计算准确性和效率,给出了有限元建模中各种数值参数和算法的最优选择。揭示了型材拉弯截面畸变和回弹的形成机理,系统研究了预、补拉伸、摩擦和增添内填充物对弯曲成形质量的影响。结果表明,铝型材拉弯时的应力状态为单轴环向应力。应力沿型材长度方向分布不均匀,最大拉应力位于离型材中心一定距离的位置;随着型材逐渐包覆到弯曲模上,沿型材长度方向的截面畸变分布特征由“V”形转变为W型。成形工具卸载后,由于应力释放截面畸变明显减小,卸载前后最大差值为13%。随着预拉伸力和补拉伸力的增加,截面畸变逐渐增加,而回弹先减小后保持不变。增加弯曲模与型材间的摩擦可略微减少截面畸变,但增加回弹。在型材型腔添加PVC填充物,拉弯截面畸变可减少83%,但回弹增加192.2%。