高压气瓶翻板旋压收口成形机理的数值模拟研究

为深入研究高压气瓶翻板旋压收口成形机理,借助有限元分析软件Deform-3D,对翻板旋压收口成形过程进行了数值模拟研究。模拟分析结果表明:翻板与管坯接触区的金属受三向压应力作用,其塑性良好,在整个成形过程中,等效应力和等效应变速率变化基本一致,其规律是先增大后减小;等效应变基本沿轴向分层分布,且同一层圆周方向上的等效应变大小基本相等。3个旋压分力中,径向分力最大,切向分力稍大于轴向分力。气瓶增厚效果非常明显,最大壁厚值出现在瓶颈过渡处(此处内部易产生褶皱)。采用自行设计制造的610热旋压机进行了气瓶旋压收口试验,试验结果与模拟结果相吻合。     

油泵柱塞组件旋压收口仿真研究

为了研究油泵柱塞组件旋压收口工艺,基于油泵柱塞组件实际的旋压收口工艺条件,通过ABAQUS有限元仿真软件建立了油泵柱塞组件旋压收口的有限元模型,并通过该模型实现了油泵柱塞组件旋压成形过程的仿真。然后,通过对比仿真与试验所得轴向力试验验证了油泵柱塞组件旋压收口模型的合理性,经分析得仿真结果与试验结果较为吻合,两者之间误差不超过15%,获得了一种研究油泵柱塞组件旋压收口工艺的有效方法。最后,根据油泵柱塞组件旋压仿真结果分析了旋轮进给量及滑靴转速对柱塞组件旋压收口工艺中的旋压力以及拉脱力的影响。     

薄壁锥形件旋压成型中应力、应变场的有限元分析

应用大型有限元分析软件ANSYS10.0建立了薄壁锥形工件旋压成形的有限元模型,以显式动力学求解器LS-DYNA为基础模拟了其旋压成形过程,分析了工件成形过程中的变形和应力特点,研究了应力和应变等因素对工件成形质量的影响规律。结果表明:应力、应变图显示了成形过程中工件应变和应力的分布特点与规律,为解决工件旋压成形过程中的问题提供了依据;旋压数值模拟有助于发现旋压变形中存在的旋压成形中容易产生断裂、翻边、褶皱和失稳等缺陷问题及产生的原因;旋压力振荡和减薄率过大是工件旋压断裂的主要因素;在旋压工艺中可以通过优化减薄率、转速和进给量等工艺参数有效控制锥形工件旋压成形质量;分析结果对于旋压模具的优化设计和旋压工艺参数合理选择提供了可靠的理论基础。     

薄壁内外齿形件旋压成形机理

针对内外齿形件在旋压成形时容易出现齿形角不对称、齿侧壁厚分布不均及齿顶圆角填充不饱满的问题,采用数值模拟与成形试验相结合的方法,对薄壁内外齿形件旋压成形时的应力与应变分布、材料变形特点以及材料流动情况进行了研究;通过总结应力、应变分布规律及材料变形规律,揭示了其成形机理。结果表明:薄壁内外齿形件旋压成形过程是剪切变形与挤压的复合成形;成形过程中接触区域均处于三向应力状态;内外齿稳定成形区域处于平面应变状态,口部裙边与底部飞边为压缩类应变状态;因内外齿形的形状特点,旋压成形时材料变形具有周期性、不均匀性和不对称性的特点;材料整体流动与旋轮啮合方向一致。     

筒形件强力旋压变形机理的有限元分析

本文通过建立筒形件强力旋压的力学模型,运用三维弹塑性有限元对强力旋压过程进行了计算,得到了旋压过程的应力场和应变场分布。在此基础上,对筒形件强力旋压的变形机理进行了分析,并将计算结果与实测结果进行了比较,两者吻合较好     

金属筒形件强力反旋变形过程的数值模拟分析

为了确定更为符合实际的筒形件强力旋压工艺参数的选用原则,利用有限元软件Abaqus/Explicit准静态模块,对一次减薄成形的工艺,不同工艺参数下筒形件两旋轮反旋旋压过程进行了动态模拟、变形以及应力应变的分析.分析表明:强力旋压毛坯件的变形流动主要是轴向变形,影响成形质量的因素主要是成形过程中的径向变形和切向变形.当旋轮圆角半径r=15mm,旋轮工作角α=30°时,金属旋压件的径向变形和切向变形比较合理,既容易顺利进行旋压成形又不易引起失稳现象,为实际加工旋轮的参数选择提供了依据.     

基于数值模拟的小应变差筒形件旋压成形方法研究

为了获得变形均匀的筒形件,提出采用有限元数值模拟方法对错距旋压、等距旋压和对轮旋压三种强力旋压成形工艺方案进行分析,介绍了三种强力旋压成形工艺方法及其原理,并制定了相应的成形工艺方案。以20钢筒形件为研究对象,采用MSC.MARC有限元软件,对三种不同的强力旋压成形过程进行了数值模拟。结果表明,旋压成形后工件的内外表面存在一定的应力及应变差;采用对轮旋压所获得筒形件内外表面应力应变差远小于错距旋压及等距旋压,采用等距旋压成形时筒形件内外表面应力应变差最大。     

筒形件强力旋压的有限元模拟

现代旋压技术是广泛应用于航空、航天、军工等金属精密加工技术领域的一种先进塑性成形工艺。强力旋压是旋压技术的一个重要组成部分,对强力旋压的受力状态进行深入研究将有助于了解旋压工艺的特点和可能出现的缺陷。本文用弹塑性有限元法对强力旋压过程进行了模拟,获得了强力旋压稳定状态下应力应变的分布规律,解释了强力旋压的变形机理和隆起等缺陷产生的原因。     

旋压变形数值模拟中局部加载卸载问题的处理

此文介绍了旋压加工数值模拟中遇到的局部加载卸载问题的处理方法，并对筒形件强力旋压过程进行了数值模拟，求得了变形区应变的分布，理论计算结果与变形实际和实测结果完全吻合。     

旋压工艺与弥散强化铂的塑性变形

讨论旋压过程中的应力—应变状态,变形温度—连度及金属的组织结构对弥散强化铂的塑性变形的影响。实验表明,弥散强化铂比纯铂和纯铜更难旋压成型。     

旋压缩口过程的三维有限元数值模拟

考虑材料加工硬化和摩擦边界条件等,应用ANSYS软件对旋压缩口（收径）的变形进行了分析,得出在壁厚不同情况下,应力、应变等值线。讨论了旋轮角度对变形力的影响,为进一步合理地确定工艺参数提供了可靠依据。     

汽车波形套复合缩径—胀形新工艺成形研究

本文提出汽车波形套成形的复合缩径—胀形工艺 ,设计了成形模具 ;给出了胀形用弹性介质体积及几何形状的确定原则 ;建立了波形套复合缩径—胀形力学模型 ,推导出各变形区的应力平衡方程 ,基于实验研究求解了变形区的应变场及应力场     

Investigation on deformation behavior of sheet metals in viscous pressure bulging based on ESPI

In order to analyze the effect of viscous medium on the deformation behavior of sheet metals in viscous pressure bulging (VPB), the entire deformation process including instability and fracture was investigated real-timely by the aid of electronic speckle pattern interferometry (ESPI). Images of speckle patterns were captured continuously to obtain fringe patterns representing the full field strain rate. Values of strain rates were calculated based on the fringe patterns. The evolution of the weak region from the initial defect to the groove until crack was also observed through the fringe patterns. The onset of diffuse and localized necking were determined qualitatively and quantitatively. Experimental results show that the deformation of sheet metals in VPB passed through five states, namely, uniform deformation, strain localization, diffuse necking, localized necking and fracture. A defect emerged in strain localization. The growth of the defect caused the diffuse necking and generated a groove. The groove expanded mainly in length direction until the localized necking occurred. Finally the specimen fractured as a result of groove deepening. The tangential adhesive stress provided by viscous medium in VPB restricted the locally larger strain of the specimen. The diffuse necking was postponed greatly. Theoretical prediction of the limit strains of sheet metals in VPB would be made based on the experimental results in further work.     

DEPENDENCE OF PREDICTION MODEL OF FORMING LIMIT STRAINS ON FORMING METHOD AND MECHANICAL PROPERTIES OF SHEET METALS

ＤＥＰＥＮＤＥＮＣＥＯＦＰＲＥＤＩＣＴＩＯＮＭＯＤＥＬＯＦＦＯＲＭＩＮＧＬＩＭＩＴＳＴＲＡＩＮＳＯＮＦＯＲＭＩＮＧＭＥＴＨＯＤＡＮＤＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳＯＦＳＨＥＥＴＭＥＴＡＬＳ①ＺｈｏｕＷｅｉｘｉａｎＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｅ...     

无缝气瓶收口热旋压成形过程的数值模拟及分析

通过MSC.Marc有限元分析软件模拟气瓶收口热旋压的成形过程,分析了在不同温度和进给率下管坯壁厚、等效应变速率、应力及旋压力的变化规律.结果表明:径向旋压力与总旋压力很接近,导致管坯周向受压,壁厚在不同区段出现程度不同的减薄和增大;随着旋压温度和旋轮进给率的增加,管坯起旋点处单元壁厚减薄增加,直壁和口部单元的壁厚增厚...     

三旋轮缩旋变形实验研究

实验研究了三旋轮缩旋的变形规律,研究结果表明,缩旋时坯料壁厚减薄,轴向长度增加,壁厚减薄量与总的缩径量成正比。     

筒形件强旋三维弹塑性有限元分析

本文通过对三旋轮强力旋压成形过程的分析，建立了筒形件强力旋压的三维变形力学模型。经过对边界条件的处理及载荷方式的确定，运用大变形弹塑性有限元程序ＡＤＺＮＡ进行了分析，得到了应力与应变场的分布。与实测结果比较，两者吻合较好。     

Cr15Mn9Cu2Ni1N不锈钢连铸坯的高温拉伸变形特性

对于Cr15Mn9Cu2Ni1N不锈钢连铸坯,热变形过程中变形局部化的发生会影响其表面质量。从连铸坯的表层及芯部制取小型试样,利用热/力模拟试验机,进行温度950℃～1150℃范围内的拉伸试验。结果发现,随变形温度升高,该钢强度降低而延伸率提高;试样在发生颈缩,即变形局部化之前,要经历均匀变形和扩散颈缩变形,两种变形均使试样变形区获得均匀的宏观变形形貌;而高温拉伸的延伸率主要由扩散颈缩阶段的变形量决定。分析表明,均匀变形阶段主要靠应变强化抑制变形局部化的发生,而扩散颈缩变形阶段应变速率强化起主导作用。随变形温度升高,尤其在温度高于1100℃时,该钢的应变速率强化效应增强,可推迟最终变形局部化的发生,从而获得较大的延伸率。     

容器碟形封头球冠部分变形时的三维有限元数值模拟

本文应用ANSYS软件对碟形封头球冠部分冷旋压变形情况进行了有限元分析。在模拟条件的确定与实际主要工艺参数相一致的条件下 ,得出了封头球冠变形时应力、应变的分布规律。并计算了旋压力 ,其数值与实验测量结果相一致 ,证明了模拟结果的可靠性 ,为优化工艺参数提供了有效方法和可靠依据