机械工程学报

作者：高嵩, 孙荧力, 李奇涵, 何童贵, 梁继才, 徐传伟

单位：1. 长春工业大学机电工程学院 长春 130012;2. 吉林大学材料科学与工程学院 长春 130022

关键词：多点成形,三维拉弯成形,回弹预测,回弹补偿,精确成形；

基金：国家自然科学基金（51805045）和吉林省科技发展计划（20200401115GX）资助项目。

高性能铝合金型材三维弯曲构件具有几何造型流畅、空气动力学性能优、结构强度高等特点，因而广泛应用于高端装备的制造当中。该类制件往往具有几何非对称的特点，一般呈镜面对称的安装在载运工具上。对于此类零件的成形加工往往需要多套模具和设备，成形效率低下，且回弹变形难以预测和控制。为提高此类零件的成形效率，基于提出的多点三维拉压弯曲成形技术，以高铁列车车头窗口下梁的成对成形制造为例，将非对称三维结构件连接为整体对称构件，实现了镜面对称结构件的成对一次成形，提高了材料利用率6.79%，并提高生产效率一倍。此外，为实现该零件的精确成形，建立三维拉压复合弯曲成形过程回弹变形的数值仿真模型，在施加补拉伸的情况下，回弹预测误差小于2 mm，仿真结果较好地预测了回弹变形的整体趋势。最后，通过利用提出的回弹测量误差的直接补偿方法，通过两次计算迭代，将成形水平和垂直方向的最大误差降低至1.33 mm和0.73 mm，实现了高铁列车窗口下梁的成对一次弯曲精确成形。

来源：2021年第18期

《机械工程学报》期刊编辑部

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