AZ31B镁合金板热渐进成形的精度研究

成形精度差是限制单点渐进成形发展的重要因素,针对单点渐进成形技术难以实现对材料高温处理再加工的问题,提出一种基于液体介质加热的单点渐进成形方法,并通过依次提高温度的方法,探索了适合进行AZ31B镁合金板料单点渐进成形的实验温度。同时,研究了在该温度下采用单点渐进成形方法加工AZ31B镁合金方锥件时,成形角对精度的影响。结果表明:液体介质加热的方法对单点渐进成形有效,在加热油温达到200℃时能够完成镁合金板料的单点渐进成形过程;方锥成形件的精度影响分两种形式——侧壁鼓凸和棱边回弹,并且随成形角的增大,侧壁鼓凸和棱边回弹的回弹量都减小。     

正八边形锥件单点渐进成形壁厚均匀性研究

为研究单点渐进成形铝合金零件壁厚均匀性的变化规律,采用数值模拟与实验相结合方法对2024铝合金正八边形锥件单点渐进成形过程进行了分析。通过建立单点渐进成形过程动力显式有限元模型,得到影响单点渐进成形板料厚度的因素。其中工具头直径的影响最大、进给量的次之,下压量的最小。采用实验方法对模拟结果进行验证,实验与数字模拟分析最大误差为7. 0%。     

板料单点渐进成形数值模拟研究

板料单点渐进成形过程变形复杂、影响因素多,工艺参数选择是提高成形质量和成形效率的关键。对单点渐进成形过程进行数值模拟,分析了成形件的应力分布和厚度变化以及成形路径、进给量等工艺参数对成形过程的影响。结果表明:成形件最大应力和最大厚度减薄发生在底面附近;采用螺旋进给方式可有效提高成形质量和成形效率。实验结果显示,实验结果与数值模拟结果基本吻合。     

刀具直径对方锥件单点渐进成形的影响

工艺参数对单点渐进成形结果有较大影响。本文主要通过ABAQUS有限元软件对方锥件成形过程进行了模拟,研究了渐进成形中工具头直径对成形件的影响。并对成形结果进行了实验验证。结果表明,工具头直径为10 mm时,成形件所受应力最小,成形力最小,此时的成形件表面质量也最好。     

金属板材数控单点渐进成形中的回弹实验

回弹是影响金属板材数控单点渐进成形的主要因素之一,为分析工艺参数对金属板材单点渐进成形的回弹影响,在数控铣床上对铝板锥形方盒件成形角展开回弹实验。利用角度尺测得回弹后成形角,以成形角变化率和回弹角度来衡量各工艺参数对金属板材单点渐进成形的影响,分析的工艺参数包括:成形角、水平面内X和Y方向进给速度、Z方向进给速度、Z方向进给量。结果表明:成形角越大,成形角变化率以及回弹角度越小; X和Y方向进给速度越大,成形角变化率以及回弹角度越大; Z方向进给量越小,成形角变化率以及回弹角度越小; Z方向进给速度对回弹影响不显著。     

基于正交试验的加工参数对成形精度的影响

单点渐进成形是一种全新的板料塑性成形技术,它具有成形周期短的优点,同时还能够降低成本和新产品开发的风险。本文采用正交试验法分析了工具头半径、加工高度、成形角、进给速度对单点渐进成形件回弹的影响。结果表明:通过改变加工工艺参数可以有效地控制回弹量。经试验验证:采用负补偿的方法可以有效降低回弹量。     

不同层间距对板料渐进成形影响的数值模拟与试验研究

采用有限元法对板料成形过程进行数值模拟,分析了圆锥台件渐进成形过程中不同层间距对等效应变、应力和厚度变化趋势的影响。试验表明,层间距越小,最终等效应变量越大,成形极限越高,较小的层间距有利于减少局部应力集中,数值模拟结果与试验结果基本吻合。     

基于BP神经网络的单点渐进成形回弹预测

通过数值模拟与BP神经网络对单点渐进成形AZ31B镁合金方锥件的回弹进行了预测。首先采用ABAQUS数值模拟软件对方锥件成形过程进行了模拟,研究了成形角、成形温度、压下量对板料侧壁和底部的回弹的影响。再通过正交试验获取不同参数组合下的回弹数据并作为样本数据,在MATLAB软件中对BP神经网络进行训练,将预测结果与实验结果进行了对比。     

AZ31B镁合金无模单点温渐进成形回弹影响因素研究

以变锥角圆台件为研究对象,基于渐进成形机理并运用ANSYS/LS-DYNA有限元模拟软件,以成形件的等效应力和成形件中截面的回弹量为主要研究指标,研究了不同工艺参数对AZ31B镁合金板材无模单点温渐进成形回弹的影响,重点分析了成形温度、摩擦条件和工具头直径对AZ31B镁合金板材无模单点温渐进成形后工件回弹量的影响规律.研究结果表明:当成形温度为250℃,静摩擦系数为0.2、动摩擦系数为0.1,工具头直径在Φ10 ～ Φ12 mm范围时,最有利于对AZ31B镁合金板材无模单点温渐进成形后成形件回弹的控制.     

钛板材单点渐进成形工艺数值模拟分析

单点渐进成形技术可以明显地缩短新产品的生产周期,对于加工小批量、多品种、形状复杂的薄板成形件有着一定的优势.运用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对钛板材的有模单点渐进成形过程进行了数值模拟,分析了不同板厚的钛板材对成形性能的影响,为后续实验研究奠定基础.     

管材塑性拟合成形数控系统的设计

回弹是影响管材成形精度的重要因素。在分析管材单点成形原理的基础上,对管材塑性成形控制技术进行研究,提出基于单点成形技术的拟合渐进成形方法,并建立管材拟合成形坐标系,设计基于多轴控制技术的管材成形数控系统。该系统通过非接触式测量成形前后的距离差,将其转换为实际塑性成形角度,实时检测单点成形时回弹量,在下次加工时进行补偿和修正,实现管材拟合渐进成形的闭环控制。试验表明,该系统可以有效地测量回弹,保证管材成形加工的重复精度和适应性。     

拉形与渐进成形在钣金零件快速制造中的复合应用研究

分析了拉形与数控渐进成形的工艺特点,开发了利用有限元分析来确定拉形不贴模区域边界的系统;设定了复合成形工艺参数,在数控渐进成形机床上实现一次装夹的复合成形。通过试验对渐进成形和复合成形的成形件质量进行了分析,结果证明,复合成形比渐进成形加工的零件成形精度高,厚度分布更均匀。对于复合成形,拉形行程越大,精度越高,但厚度减薄更严重,拉形行程过大会导致零件拉裂。凹陷区域的成形采用了固定轴跟随零件层加工,与传统的等高线层加工相比,具有较好的表面质量和较高的精度。     

单点渐进成形时工艺参数对成形能力的影响

采用2A12铝合金作为试验材料,以成形极限角作为衡量工艺参数对板料单点渐进成形的成形能力影响的标准。试验中研究对成形能力影响的工艺参数有:工具头半径、加工步长、进给速度和主轴转速。采用正交试验法对板料在单点渐进成形中的成形极限进行研究。试验结果表明,对板料单点渐进成形的成形能力影响最大的因素是加工步长,其次是进给速度、主轴转速和工具头半径。     

板材多点对称式渐进成形过程模拟研究

由于板材在单点渐进成形过程中受到非对称局部载荷作用,导致其成形区域容易出现回弹、壁厚不均匀以及变形状态难于控制等问题,在提出多点对称式渐进成形工艺的基础上,建立板材渐进成形的有限元模型,确定工具头的运动轨迹以及模拟实验参数.在MSC.MARC环境中对圆锥台制件进行单点渐进成形与多点对称式渐进成形实验,通过分析成形件的壁厚、等效塑性应变、变形抗力等参数的实验结果表明,与单点渐进成形工艺相比,多点对称式渐进成形工艺更有利于实现板材的精密成形.     

工具头大小对板材多点复合渐进成形过程影响的有限元分析

多点渐进成形具有变形均匀、可成形性强、成形效率高且能有效抑制失稳等优势。通过建立金属板材多点复合渐进成形三维有限元模型,对不同尺寸大小的工具头成形典型方锥台制件的多点复合渐进成形过程进行了数值模拟和分析,探讨了工具头大小对成形件的等效塑性应变、成形精度、厚度减薄率等的影响。通过对仿真结果的对比分析表明:工具头直径越小,制件成形区的厚度减薄越严重,越易产生破裂;工具头直径越大,制件变形越均匀、成形精度更高,但法兰区的等效塑性应变更大、越易产生起皱。     

AZ31B镁合金轴对称件单点无模温渐进成形新工艺规律

研究并掌握镁合金板材在不同工艺参数条件下的渐进成形规律对完善镁合金单点温渐进成形工艺有着重要的理论和实际应用价值。以变锥角圆台件为研究对象,以有限元软件ANSYS/LS-DYNA为工具,以成形件的等效应力、减薄率和板厚变化为研究指标,研究了不同工艺参数:成形温度、摩擦条件和工具头直径对AZ31B镁合金板材单点温渐进成形的影响。结果表明:在成形温度为250℃,静摩擦系数为0.2、动摩擦系数为0.1,工具头直径在10~12 mm范围内,AZ31B镁合金板材具有良好的单点渐进成形性能。     

树脂板多点热成形过程数值模拟与工艺参数优化

介绍了树脂板多点热成形的原理,建立了PC-DSGZ本构模型,基于不同温度和应变率时PC板的真实应力-应变曲线数据,获得PC-DSGZ模型的参数。开展了球面件多点热成形数值模拟,分析了成形过程变形和压痕现象,探讨了成形温度、成形压强、冲头数量和冲头半径对成形精度的影响,结果表明:成形温度越高或成形压强越大,成形件越贴近多点模具,平均形状误差越小;冲头数量越多或冲头半径越大,成形件厚向应变波动越小,压痕越轻微。开展了PC板多点热成形试验,获得了形状轮廓和表面精度较好的球面试验件。试验结果验证了树脂板多点热成形的可行性和数值模拟的正确性。     

多点拉形中回弹的数值模拟

对多点拉形成形蒙皮类零件的成形和回弹过程进行了数值模拟。分析了弹性垫厚度及曲率对回弹和成形精度的影响。结果表明,弹性垫厚度越大,回弹量越大,形状误差也越大;圆柱面件曲率半径越小,回弹量越大,形状误差增加值越大;环面件的曲率半径越大,回弹量越大,对成形件形状误差影响越大;回弹对单曲度成形件的影响比双曲度的成形件的影响要大。     

板材单点数控渐进成形回弹控制及模拟优化研究

传统的板材成形工艺由于过多依赖于模具、缺乏柔性正面临巨大的挑战,而板材单点数控渐进成形是近几年来国际上刚刚开始研究的一种新工艺,具有柔性高,产品的尺寸与形状变化容易的优点。根据对板材单点数控渐进成形工艺的研究,分析了各参数对成形质量的影响,提出了单点数控渐进成形轨迹设计的基本原则,并主要分析了回弹缺陷的补偿方法,通过工艺试验和数值模拟技术验证了回弹补偿方法的可行性,对板材单点数控渐进成形技术应用与实际生产具有较强的实用价值。     

金属板材数控单点渐进成形表面质量的实验研究

为了分析工艺参数对金属板材单点渐进成形表面质量的影响,本文在数控铣床上进行了08Al钢方锥形盒单点渐进成形实验,检测了表面粗糙度,研究了工艺参数(成形角、横向进给速度、纵向进给速度和进给量)对渐进成形件表面质量的影响。结果表明:成形角为45°时,表面粗糙度最小;横向进给速度为150 mm/min时,表面粗糙度最大;表面粗糙度随纵向进给速度的增大而减小,随纵向进给量的增大而增大。