基于机器学习的管材弯曲回弹有效预测与补偿

采用基于优化的误差反向传播(BP)神经网络的机器学习算法建模,提出了考虑材料参数、几何参数等多因素的弯管回弹精确预测和高效控制方法。该方法通过引入非线性惯性权重及遗传算法的杂交算子,改进了粒子群优化(PSO)算法,进而通过改进的PSO算法对BP神经网络进行优化,构建了基于改进的PSO-BP神经网络机器学习回弹预测和补偿模型。以多种规格的铝合金数控弯管构件为对象,将实际生产中不同规格、批次、成形参数下回弹数据作为训练样本,实现了所建机器学习预测模型的应用验证。所建模型获得的预测结果平均相对误差为6.3%,与未优化的BP神经网络等传统模型相比,预测精度最大提高了18.5%,计算时间可从1.5 h缩短至300 s,同时实现了回弹预测与补偿精度以及计算效率的显著提高。     

15CrMoG钢管弯曲回弹的改进PSO-BP评估

为精确预测管材弯曲回弹并设计合理的补偿方案,选择经过优化处理的BP机器学习算法建立预测模型,之后对其开展了控制性能评价。大幅提升了泛化性能并获得更高的预测精度,促进算法更快完成收敛过程。并对模型开展了验证分析。研究结果表明：当以PSO算法优化BP建立预测模型进行预测时跟目标结果间形成了15.7%的平均误差,相对于BP预测模型,大幅提升了预测精度,但会导致计算效率明显下降,所需计算时间接近1.5h。以改进粒子群算法对BP进行优化后,可以有效提升神经网络泛化性能,跟目标值相比平均误差只有6.2%。先对基本PSO算法实施优化处理,再利用优化后的PSO算法调整BP,由此建立得到机器学习预测模型。此模型可以达到高预测精度以及高效率的要求,可以有效满足管材数控弯曲回弹以及补偿的计算需求。     

弯曲成形回弹研究进展

回弹是影响弯曲件成形质量的主要因素之一,是弯曲模具和弯曲工艺设计要考虑的关键问题之一。如果不充分了解弯曲回弹规律,要想获得预期精度的弯曲件,需要反复试模、修模,优化模具尺寸,或者在成形结束后还要对弯曲件进行校形,这样将会导致生产周期的延长,生产成本的提高。本文综述了前人对弯曲回弹问题的研究工作和研究成果,简述了弯曲回弹控制的方法,最后基于目前的研究现状,提出了弯曲成形回弹研究有待于进一步解决的问题。     

基于一步逆成形法弯曲成形回弹的快速模拟

首先阐述了弯曲成形回弹模拟的方法及其一步逆成形法的基本原理.通过采用一步逆成形法来获得弯曲成形后的应力分布,然后利用LS-DYNA隐式求解器对卸载回弹过程进行了模拟.最后将该方法分别应用到无约束圆柱弯曲成形和卡车纵梁弯曲成形的回弹模拟中,并将模拟结果与实验结果进行了比较,比较的结果表明,该方法可以有效地预示出弯曲成形的回弹量.     

基于一步逆成形法弯曲成形回弹的快速模拟

首先阐述了弯曲成形回弹模拟的方法及其一步逆成形法的基本原理。通过采用一步逆成形法来获得弯曲成形后的应力分布,然后利用LS～DYNA隐式求解器对卸载回弹过程进行了模拟。最后将该方法分别应用到无约束圆柱弯曲成形和卡车纵梁弯曲成形的回弹模拟中,并将模拟结果与实验结果进行了比较,比较的结果表明,该方法可以有效地预示出弯曲成形的回弹量。     

TP2管材三维自由弯曲回弹及优化研究

回弹是金属管材在弯曲成形过程中无法避免的现象,它的存在降低了管材的成形质量。以外径12mm,壁厚1.5mm的TP2管材为研究对象,采用显式分析弯曲过程,隐式分析回弹过程。结合有限元数值模拟和实验,通过单因素分析法,探究弯曲模圆角半径和管材与导向机构间隙的变化对管材弯曲回弹的影响规律,分析参数的最优取值以优化管材弯曲成形过程。结果表明：回弹角在弯曲模圆角半径为2mm,管材与导向机构间隙值为0.3mm时最小。优化后的管材回弹角均小于2°,壁厚减薄率均小于2%,模拟结果与实验结果十分接近,优化后的管材成形质量较高。     

基于BP神经网络的W形微弯曲回弹预测

能准确预测并有效控制微弯曲回弹对于提高其尺寸精度和成形质量具有重要意义。首次以W形微弯曲成形为研究对象,开展基于BP神经网络的微弯曲回弹预测研究。首先采用基于I优化准则的试验设计方法对影响成形精度的4个因素进行了试验,得到56组数据。再分别利用40组、8组、8组数据对神经网络进行了训练、验证和预测。结果表明,BP神经网络能快速预测回弹量,且预测精度满足实际工程要求,可为W形微弯曲成形尺寸精度的控制提供参考。     

铜管弯曲成形加工中确定回弹量的方法

在空调的管路件制作过程中,通过经验公式确定铜管在弯曲成形加工中回弹量的方法,提高铜管弯制工艺质量.     

弯曲成形件回弹的几种对策

我公司生产的许多弯曲零件是靠模具完成的。有些零件受其形状的影响,成形后从模具中取出时,弯曲部位残存的弹性应力会使弹性角度稍有增大。由于弹性变形的恢复,工件产生回弹,回弹后的制件不符合图样尺寸要求,需要修复后方可使     

管材弯曲成形的国内外研究现状及发展趋势

总结了近年来国内外学者和工程技术人员从理论分析、实验研究、有限元数值模拟方面着手对管材弯曲成形开展的大量研究工作和取得的研究进展 ,包括管材弯曲过程中的起皱和破裂分析、横截面变形以及卸载后的回弹分析和预测等 ,并阐述了管材弯曲成形研究的发展趋势。     

CNC蛇形管弯管机

从机械设计、电气控制、液压传动等方面阐述ＣＮＣ蛇形管弯管机（小Ｒ、顶镦）的优异性能。     

折弯机机械补偿技术研究

板料折弯机由于滑块、工作台的挠度变形而引起的模具间的压力不均匀,该问题是导致折弯机折弯精度不高的主要原因。通过弹性力学理论分析,在传统的机械式楔形补偿器机构的基础上,提出了一种恒刚度机械式楔形补偿器,并验证了其压力补偿效果。     

空间弯管仿真与回弹补偿

回弹是空间弯管成形的主要成形缺陷。为了预测和补偿空间弯管成形中的回弹,通过编写用户幅值子程序（UAMP）,将有限元法应用于空间弯管的成形和回弹分析,提出了一种从仿真结果中提取管材中心线的方法。通过圆柱螺线形弯管成形的仿真计算,建立了管材回弹前后中心轴线曲率、挠率的关系。提出了一种基于求解曲线基本方程的空间弯管模具型面补偿方法,论述了曲线几何补偿的数学依据。通过对曲率和挠率(均为非常值)曲线进行补偿计算和成形仿真,对该方法进行了验证。结果表明该方法能够有效补偿回弹误差,保证弯管精度。     

管材拉弯工艺及数值模拟分析

拉弯是管材弯曲成形的重要工艺方法,采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对不同工艺参数下的管材拉弯成形过程进行了数值模拟,通过改变相对弯曲半径R/D和相对弯曲厚度t/D,分析了拉弯工艺参数对成形过程的影响。研究结果表明:通过增大相对弯曲半径R/D或增大相对弯曲厚度t/D,降低弯曲件的等效应力,可以有效控制弯曲件壁厚的变化,有助于提高管材拉弯成形的质量。     

卷板机改制圆弧成型机的方法

针对通风机及相关设备在加工法兰、圆筒翻边与旋压弧面成型工艺,介绍了在卷板机的基础上,改制多功能圆弧成型机的方法,解决了一些中小风机制造厂工艺技术上的难题,降低了制造成本,提高了生产效率.     

薄壁管数控弯曲应变的网格法研究

采用网格法,对50mm×1mm×R100mm(管径×壁厚×弯曲半径)的LF2M和1Cr18Ni9Ti薄壁管数控弯曲中弯管三向应变分布规律进行了研究,结果表明:LF2M弯管最外侧切向拉应变大于1Cr18Ni9Ti弯管的最外侧切向拉应变,而最内侧压应变前者小于后者,导致与1Cr18Ni9Ti弯管相比,LF2M弯管的最外侧壁厚减薄应变大,最内侧增厚应变小;薄壁管小弯曲半径数控弯曲成形中,周向应变不可忽略,其值最大可达最大切向应变的1/3;随着弯曲角度的增大,弯管三向应变均增大,但周向应变增幅小于切向应变与厚向应变的增幅;LF2M弯管切向最外侧拉应变大于其最内侧压应变,1Cr18Ni9Ti弯管切向拉、压应变相差不大,导致前者最外侧壁厚减薄应变大于其最内侧增厚应变,而后者的壁厚减薄应变与增厚应变相差不大。     

不锈钢管弯曲成形回弹预测研究

使用有限元分析软件ABAQUS,建立了有效的不锈钢管材弯曲回弹有限元仿真模型,运用虚拟正交试验方法,研究了弯曲角度、直径、壁厚、助推速度以及弯曲模与管壁之间的摩擦系数,对弯曲回弹的影响,最后分别用线性回归和神经网络,建立回弹角度与上述参数间的定量关系。结果表明,回弹角随着弯曲角度的增大而增大,且呈现出明显的线性关系;与回弹角度相比,直径、壁厚、助推速度以及摩擦系数对回弹角的影响较小;神经网络更能准确地对回弹角与上述参数间的关系进行预测。     

三辊非对称滚弯成形的数值仿真及试验验证

基于有限元法对三辊非对称滚弯成形工艺进行了研究,对比分析了三辊非对称滚弯成形和三辊对称滚弯成形过程中,变形区应力场、板材上表面的塑形应变场及卷制力的变化规律。仿真结果表明：侧辊位移进给量相同的工况下,三辊非对称滚弯成形的卷制力大于三辊对称滚弯成形的卷制力;三辊非对称滚弯变形区的纵向应力和径向应力均大于三辊对称滚弯成形的纵向应力和径向应力;三辊非对称滚弯成形板材压弯段的成形质量高于三辊对称滚弯成形的成形质量。最后,经三辊非对称滚弯试验验证,有限元模型的成形误差为6.8%,有较高的精度。     

工艺参数对管材激光弯曲成形影响规律的研究

管材激光弯曲成形是一种柔性金属塑性成形方法。将连续的激光光斑简化为一间歇跳跃的方形匀强面热源,并考虑材料性能参数与温度的相关性,建立了管材激光弯曲成形的热-机耦合有限元工艺仿真模型,对成形过程进行了数值模拟。有限元模拟结果表明:在其他条件不变的情况下,激光弯曲角度随激光功率的增大而增大,两者基本上成线性关系;弯曲角度随扫描速度的升高而减小,随光斑直径的减小而增大,但当光斑直径减小到一定程度后,弯曲角度开始减小;弯曲角度随扫描包角的增大而增大,当扫描包角为180°时,弯曲角度达到最大,弯曲角度随扫描包角的继续增大而减小;扫描次数与弯曲角度间成近似的线性关系,且第一次扫描管材产生的弯曲角度最大。     

柔性滚弯技术在国外的应用进展

利用弹性介质对钣金件进行柔性滚弯成形,是一种先进的钣金制造工艺,将弹性介质的冲压优势和传统滚弯原理结合,成为钣金成形领域的一个新的发展方向.文章介绍了柔性滚弯技术在国外的应用进展,并以通用机床、专用机床、自动化机床和CNC机床为例,简要说明各类柔性滚弯机的工作原理和运转流程,为我国专业工作者提供参考和帮助.