SUS304不锈钢薄壁筒形件冷塑性成形方法探析

主要论述有关SUS304不锈钢薄壁筒形件的基本冷塑性成形工艺及各自加工特点,包括拉深成形工艺、旋压成形工艺、液压胀形工艺.结合筒壁缩颈处3种典型几何型面的薄壁筒形件探析多种冷塑性成形方法,对应喇叭形锥面、碗形倒扣弧面和弓形双型面的塑性加工方法为拉深+局部旋压成形、拉深成形、拉深+液压胀形.指出复合成形工艺具有明显的优点以及广阔的应用前景,不仅能加工传统模具难以成形的复杂形状,而且能有效减少成形次数和提高工件的强度与刚度.实际生产中,通常以产品质量与经济成本为导向进行综合考虑来确定最优成形工艺方案.     

拉深用板材塑料涂层的单双面性

用软钢、不锈钢、铜和铝几种涂复塑料薄膜层板材分别进行了筒形件及曲面零件拉深成形的成形性能试验研究。从试验得到的相应结果并经有关分析,提出了一个新观点:筒形件拉深以及以拉深变形为主的曲面零件的拉深成形,应采用单面涂层板材;盒形件拉深以及以胀形变形为主的曲面零件     

环形件复合液压成形模拟研究

采用充液拉深筒形件再液压胀形的复合液压成形工艺成形环形件,利用DYNAFORM5.9软件对环形件复合液压成形过程进行模拟,探究不同工艺因素下预成形筒形件对环形件成形质量的影响,因素包括拉深比、最大液压、凸模圆角半径及中间退火。结果表明:随着拉深比增大,筒形件和环形件的最薄点壁厚逐渐减小;采用单拐点液压加载的筒形件充液拉深成形中最大液压愈大,得到的环形件壁厚减薄愈剧烈,最薄点壁厚愈小;随着凸模圆角半径的增加,筒形件圆角处壁厚增加,胀形后环形件最薄点壁厚减小;在复合液压成形的两工序间对筒形件进行中间退火,有利于后续加工,提高成形性能。     

铝合金异形底盒形件预胀成形数值模拟

复杂曲面零件成形一直是诸多学者的研究热点,为了提高复杂曲面零件的成形性能以及壁厚均匀性.以铝合金异形底盒形件为研究对象,采用预胀的充液拉深技术对5A06铝合金盒形件进行数值模拟,探索预胀压力和预胀高度等参数对异形底盒形件成形的影响规律,分析成形过程中控制参数变化对零件成形性能以及壁厚分布的影响.当预胀压力为8 MPa,预胀高度为12mm,液室压力为20 MPa以及压边间隙为1.03 mm时为本模型的最合理方案.为异形底盒形件充液拉深成形的工艺参数的制定提供了参考以及对复杂零件成形的工艺分析具有一定指导意义.     

不锈钢筒形件充液拉深的壁厚影响因素分析

将温充液拉深和拉深孔技术相结合,采用数值模拟方法对不锈钢成形过程模拟,分析了液池溢流压力与预胀初始压力等工艺条件对成型筒形件壁厚的影响规律,得到了筒形件温充液拉深的优化工艺参数。     

空洞敏感材料超塑胀形过程的压力—时间曲线优化设计

压力－时间曲线在超塑胀形工艺参数的选择和工艺过程优化设计中至关重要。利用刚粘塑性有限元技术对含有细微空洞超塑性材料的胀形过程进行了数值模拟,并采用最大等效应变速率恒定的压力控制策略对胀形过程压力－时间曲线进行了优化设计。以半球壳和圆筒形零件为例,对自由胀形和充模胀形两种成形方式给出了压力－时间曲线设计实例,并对计算结果进行了讨论。本计算模型可推广至其他超塑性成形问题。     

超塑性差温拉深与整形复合工艺数值模拟与试验

采用热一力耦合数值模拟与试验结合,研究超塑性差温拉深与整形复合工艺.计算大拉深比支架件初始毛坯;建立AA5083材料随温度变化的粘塑性本构关系,经子程序将其植入MARC软件模拟;依据模拟结果,制造2套模具并成形了合格零件.超塑性差温拉深的凹模温度为525℃,即此材料最佳超塑性温度,凸模内部通水冷却;整形过程温度亦为525℃.结果表明,成形支架厚度分布均匀,与模拟结果吻合良好.     

OCr21Ni5Ti双相不锈钢超塑成形研究

在GLEEBLE1500热／力模拟实验机上首次对OCr21N6Ti双相不锈钢进行了超塑性能研究,并获得了良好的超塑性能,同时确定了其超塑性成形的最佳工艺参数将得出的最佳工艺参数应用于超塑性气压胀形工艺,在1000kN超塑性成形机上一次整体成形出了由OCr21N6Ti钢制造的一种带有侧凸的复杂零件     

润滑条件对拉深成形极限的影响

本文进一步就不同润滑条件对筒形零件及盒形零件拉深成形极限的影响作了试验研究。结果认为:不同的润滑条件对不同形状零件的拉深成形极限有不同的影响。     

球底直筒形拉深件成形极限理论及模拟分析

将球底直筒形零件的受力分析分成2个阶段,即材料悬空阶段和直筒贴模阶段,并从理论上分析了其成形过程中各个部位的应力状态以及成形条件对成形极限的影响;用Dynaform数值分析软件模拟了球底直筒形零件的成形过程,分析了压边力和润滑条件等对球底直筒拉深形件成形极限的影响。     

One-dimensional tensile constitutive equation cannot be directly generalized to deal with two-dimensional bulging mechanical problems

Superplastic forming has been extensively applied to manufacture parts and components with complex shapes or high-precisions. However, superplastic formation is in multi-stress state. In a long time, uniaxial tensile constitutive equation has been directly generalized to deal with multi-stress state. Whether so doing is feasible or not needs to be proved in theory. This paper first summarizes the establishing processes of superplastic tensile and bulging constitutive equation with variable m, and, using the analytical expressions of equivalent stress a and equivalent strain rate ε of free bulge based on the fundamentals of continuum medium plastic mechanics, derives the analytical expressions of optimum loading rules for superplastic free bulge. By comparing the quantitative results on typical superplastic alloy ZnAI22, it is shown that one-dimensional tensile constitutive equations cannot be directly generalized to deal with two-dimensional bulging quantitative mechanical problems; only superplastic b     

AZ31镁合金心形件超塑气胀成形过程数值模拟

在超塑成形条件和超塑成形机理基础上,采用有限元分析软件MSC．MARC对AZ31镁合金薄板心形件,在不同成形温度和应变速率条件下的恒应变速率超塑气胀成形过程进行了数值模拟分析．设计20组模拟参数组合对胀形件的壁厚、危险区域进行分析,得出AZ31镁合金薄板心形件具有最佳成形质量时的温度值、应变速率值以及在此条件下的压力／时间关系（P—t曲线）．同时本文对心形件的胀形过程以及成形特点进行了分析,对AZ31镁合金薄板心形件在胀形过程中．可能出现的缺陷位置做了预测．     

Superplasticity and superplastic bulging behavior of ZrO<Subscript>2</Subscript>/Ni nanocomposite

ZrO2/Ni nanocomposite was produced by pulse electrodeposition and its superplastic properties were investigated by the tensile and bulging tests. The as-deposited nickel matrix has a narrow grain size distribution with a mean grain size of 45 nm. A maximum elongation of 605% was observed at 723 K and a strain rate of 1.67×10-3s-1 by tensile test. Superplastic bulging tests were subsequently performed using dies with diameters of 1 mm and 5 mm respectively based on the optimal superplastic forming temperature. The effects of forming temperature and gas pressure on bulging process were experimentally investigated. The results indicated that ZrO2/Ni nanocomposite samples can be readily bulged at 723 K with H/d value (defined as dome apex height over the die diameter) larger than 0.5, indicating that the nanocomposite has good bulging ability. SEM and TEM were used to examine the microstructure of the as-deposited and bulged samples. The observations showed that significant grain coarsening occurs during superplastic bulging, and the microstructure is found to depend on the forming temperature.     

超塑约束胀形贴模过程及厚度分布的FEM模拟

采用大变形刚粘塑性有限元法．成功地模拟了圆板料向轴对称锥形凹模内超塑约束胀形时，胀形件贴模过程。提出了简便摩擦处理方法．给出了保证计算过程稳定性的处理方法。     

AZ31+Y+Sr镁合金板超塑成形中空洞演化

针对添加了Y和Sr元素双辊连铸连轧(TRC)AZ31镁合金板材气胀成形过程中空洞形成进行了研究,采用了双辊连铸连轧工艺制备出1 mm厚的AZ31和AZ31+Y+Sr板材,并进行了气胀成形实验.通过宏观测量与金相观察对胀形件进行分析,结果表明:连铸连轧工艺能够有效细化晶粒,在同等温度条件下,添加了Y和Sr元素的AZ31板材其超塑性能比普通双辊连铸连轧AZ31板材有显著提高;胀形件顶部比球面的空洞尺寸大、数量多,空洞的形成经过了形核、长大和聚合三个阶段,最终导致材料的断裂.     

Inconel718合金多层夹芯筒结构LBW/SPF技术研究

研究了超细晶Inconel718合金激光对接板高温塑性及多层夹芯筒结构的LBW/SPF成形技术。结果表明:垂直焊缝拉伸时最大延伸率发生在温度为950℃、应变速率为3.1×10-4s-1条件下,为400.6%,平行焊缝拉伸时最大延伸率发生在温度为965℃,应变速率为6.2×10-4s-1条件下,为164.0%。对接板在950～980℃相对胀形高度均高于1.0。通过设计直径可变的卡具以及采取点焊加固等措施,解决了多层夹芯结构的激光焊接难题。激光穿透焊参数:功率1 200 W,焊速1 200 mm/min,离焦量-1 mm,保护气体流量0.6 L/min,超塑成形参数:温度Tf=965℃,压力Pf=4.2 MPa,时间tf=130 min。采用LBW/SPF技术制造的多层夹心筒结构具有外观形状好、壁厚分布均匀、内部结构对称度高等优点。     

薄壁管液压成形计算与有限元模拟分析

采用塑性变形理论对薄壁管成形进行分析,计算胀形力。应用SolidWorks建立胀形模型,应用Dynaform对模型进行有限元分析,模拟在不同的胀形压力和不同的胀形速度下的成形情况。通过大量模拟,分析胀形力及胀形速度对成形的影响。     

超塑性变形中的孔洞长大模型

本文分析和讨论了超塑性变形中的孔洞长大模型。推导了塑性变形控制的孔洞长大模型,提出了一个改进的二阶段孔洞长大模型。借助于Rice-Tracey理论,将一维应力的孔洞长大模型推广到三维应力状态。本文给出的孔洞长大模型以及应力状态对孔洞长大的影响和一些超塑性材料的实验结果获得很好的吻合。