3A21铝合金矩形管变形计算机仿真毕业设计

3A21 铝合金矩形管变形计算机仿真毕业设计【2025 年极具参考价值毕业设计首发】【注意：本文为 2025-2025 年度最新文档，极具参考价值，假如对您有帮助请打赏，谢谢！】1 简化模型与截面变形通常采纳截面变化率 δh 表示弯曲后矩形管在截面处的变形程度，其可用公式δh=(h-h1)/h×100%表示，其中 h、h1 分别表示矩形管变形前后截面处的高度。2 建立有限元模型2.1 模型建立矩形管坯尺寸为 b×h×t=24.9mm×12.3mm×1mm，材料为 3A21 铝合金。采纳Abaqus 软件建立有限元模型。步骤如下：建立部件的几何模型、部件进行装配、设置接触条件、划分网格等。2.2 可靠性验证采纳试验方法对有限元仿真结果进行验证，推断有限元仿真的可靠性，进而对芯模参数影响矩形管截面变形规律进行讨论。试验与模拟中工艺参数设置一致，即：弯曲角度 θ=90°，弯曲半径 R=40mm，弯曲速度 w=1.567rad/s，芯棒、夹块及其他模块与管坯之间的摩擦系数分别为 0.01、0.50、0.17，管坯与模具间隙ΔC=0.1mm，芯头参数为，H=10mm，B=22.88mm，D=3mm，A=60°，n=3，同时要求芯棒无伸出量。对有限元方法与实验方法得到的截面变化率 δh 进行对比。可以看出：靠近弯曲两端部分(0°、90°)时截面变化率比较小，处于弯曲中间部分(40°~80°)时截面变化率较大，且随着截面位置的增大而增加。对比两条曲线，发现曲线变化趋势相同，通过计算可知模拟结果与实验结果的最大误差为2.9%。充分说明本文采纳的模型可有效的模拟 3A21 铝合金矩形管在绕弯成形中的截面变化。3 模拟结果分析3.1 芯头个数 n 影响截面变化以 2.2 节中设定的工艺参数为基础，保证其他参数不变，改变芯头个数 n，分别设置为 1、2、3、4，采纳文中建立的模型进行仿真模拟，讨论芯头个数 n 对截面变化的影响。不同时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出，n=1 或者n=2 时截面变化率 δh 较大，且在弯曲中间位置(45°左右)取得最大值，分别为37%、34.5%。当 n=3 时，截面变化率迅速减小，最大截面变化率为 6.9%。继续增大芯头个数 n，当 n=4 时，截面变化率变化不大，可以推断当 n 大于 3 时，增大芯头个数对矩形管绕弯成形中截面变化无太大影响，故应选取 n=3，矩形弯曲管质量较好。同时，截面变化率在弯曲两端较小，而在弯曲中间位置较大。由于压块、弯曲模与防皱模对矩形管的外壁进行限制，同时芯头和芯棒对内壁起到支撑作用。在弯曲中间部分，内壁失去了芯头的...