管件液压成形过程的有限元分析及实验研究

以圆管变形为管球相间零件为研究对象,对液压成形这种新工艺进行研究.采用计算机数值模拟与试验相结合的方法,分析了圆管液压成形过程.管件液压成形主要有褶皱和破裂两种失效形式,而成形控制中最主要的参数之一是压力,即管件内部压力和轴向压力.在对不同加载路径进行分析后,得出模拟结果与相同条件下的实验结果比较吻合的结论.研究表明了液压成形工艺中加载路径(内压力与轴向压力的配比关系)的重要性,同时也证实了用计算机模拟仿真液压成形过程具有一定的可靠性.     

非对称管件内高压成形的仿真研究

非对称管件内高压成形工艺具有工序少、质量轻、抗弯模量大等优点.为研究非对称管件内高压成形规律,为实际生产提供预测和参考.根据理论公式确定主要工艺参数,借助非线性有限元方法进行仿真分析,研究直线、折线与梯形加载路径对非对称管件成形质量的影响,分析了补料量与整形压力对非对称管件成形质量的影响.结果表明,在内压折线加载路径下,补料量为16.000 mm,整形压力为90 MPa时能获得成形质量较好的管件.非线性有限元数值模拟方法可为非对称管件内高压成形工艺参数提供预测和参考.     

薄壁管料自由胀形的最佳加载路径

本文分析了管料自由胀形过程中变形路径、集中性失稳和压缩失稳的特点,建立了最佳加载路径,即通过对轴向载荷和内压的控制而获得最大胀形比的加载路径,对自由胀形过程进行了有限元计算和实验研究。理论分析的结论和实验结果是一致的。     

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。     

T型三通管内高压成形仿真与实验研究

针对T型三通管内高压成形过程中胀形高度较低、成形质量差等问题,开展对T型三通管内高压成形仿真与实验的研究.对T型三通管进行内高压成形实验,并利用软件DYNAFORM对T型三通管内高压成形过程进行数值模拟,通过对比仿真与实验结果验证了有限元模型建立的正确性.基于此分析背压推头后退量、背压推头加载路径与整形压力对T型三通管成形质量的影响,结果表明:当背压推头选用折线加载路径,后退量为8 mm,整形压力为90 MPa时,三通管成形质量较好,为工程化应用提供了参考.     

消音管内高压成形焊缝区胀裂数值分析

针对消音管在内高压成形过程中,焊缝区附近易出现胀裂的问题,采用数值模拟与实验相结合的方法,对消音管的内高压成形过程进行了研究.实验采用HF1000内高压成形机进行消音管的内高压成形实验,并利用dynaform软件进行对该实验的过程进行了数值模拟,实验模拟了消音管在内高压成形过程中焊缝附近的应力分布情况和壁厚的分布情况,并与实验结果对比验证,发现使用凹形直线加载路径进行内高压成形实验时,能够使得到的管件在变形过程中产生的应力最小,管件的壁厚分布情况最好.     

用有限元多晶体模型预测不同加载方式对板条多点 …

采用有限元多晶体模型对无模多点成形条件下不同加载方式的板条多点弯曲成形过程进行了数值模拟。利用作者开发的ＦＥＰＭ软件系统预测出多点模具成形法和边部向中心成形法两种变形路径下的弯曲成形结果,同时给出了边部向中心成形法变形过程各阶段的等效应力场、等效应变场和平均应力场等,并对不同加载方式下金属的塑性流动规律进行了理论与实验对比。     

用有限元多晶体模型预测不同加载方式对板条多点弯曲成形的影响

采用有限元多晶体模型对无模多点成形条件下不同加载方式的板条多点弯曲成形过程进行了数值模拟。利用作者开发的FEPM软件系统预测出多点模具成形法和边部向中心成形法两种变形路径下的弯曲成形结果 ,同时给出了边部向中心成形法变形过程各阶段的等效应力场、等效应变场和平均应力场等 ,并对不同加载方式下金属的塑性流动规律进行了理论与实验对比。     

一种异型管件内高压成形规律仿真研究

传统异型管件常采用板料成形生产,其缺点是成形工序多和模具结构复杂等.采用内高压成形生产异型管件,较传统工艺具有工艺简单和生产费用低,以及成形管件的强度与刚度高等优点.本文采用有限元软件AUTOFORM对异型管件开展先弯管后内高压成形的多道次数值模拟,研究液压加载方式、摩擦系数对其成形结果的影响规律,并确定合理的参数设置,并得到理想的数值模拟结果,为异型管件的实际内高压成形生产提供一定的指导作用.     

轴向进给比对薄壁管滚珠旋压影响的有限元分析

通过有限元数值模拟方法得出滚珠旋压中薄壁管在不同凹模旋转速度条件下轴向进给比的变化规律及工件的成形规律,并对模拟结果的等效应变分布做了分析,并与实验结果进行比较,给出薄壁管滚珠旋压时进给比的选取范围.结果表明,进给比对滚珠旋压中薄壁管直径的胀缩和工件的质量有着显著的影响.另外,从计算的模具所受的三向载荷变化情况分析了模具的使用寿命.     

镁合金盒形件充液拉深液压力的研究

用有限元模拟软件Marc对镁合金盒形件的充液拉深成形过程进行了数值模拟,讨论了液压力对成形的影响,得出了成形的比较理想的液压加载方式、最大液压力等参数.     

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．     

薄壁管材激光弯曲过程有限元分析

管材激光弯曲是一种柔性金属塑性加工方法,特别适合薄壁管材弯曲。通过对大径厚比薄壁管材的激光弯曲过程进行有限元分析,建立了管材激光弯曲热力耦合有限元分析模型,获得了弯曲过程中温度、应力、应变变化的详细信息并进行了初步实验验证。对于薄壁管材激光弯曲,弯曲内侧局部凸起现象较为严重,应予以有效控制。     

管接头复合成形新工艺及有限元模拟

提出了一种新的管接头复合成形（缩口－轴压－胀形）工艺,总结了该工艺的优点,分析了该工艺的模具结构及材料变形,并用刚塑性有限元对该工艺的成形过程进行了模拟．     

薄板成形数值模拟的一种有效单元模型

将离散Ｋｉｒｃｈｈｏｆ理论（ＤＫＴ）平板弯曲单元和薄膜单元的组合模型引入到弹塑性有限变形的虚功率增率型原理中。采用Ｈｉｌ（１９７９）厚向各向异性屈服函数，模拟了韧性金属板材液压胀形过程的分叉失稳以及后继变形局部化的演化过程。与实验结果比较表明所建立的薄板成形有限元模型是有效的     

Influence of loading path on formability of 304 stainless steel tubes

The loading path affects the metal formability remarkably in tube hydroforming, and it is also one of the research focuses. Recently, some scholars abroad proposed a new fluctuant hydraulic loading method, which can improve the formability of tubes in hydroforming. Related studies have shown that this new loading method can improve the tube formability, the distribution of deformation is more uniform and this is useful for avoiding excessive local thinning. In this paper, tube hydroforming experiments without axial feeding were carried out; the influences of the loading methods on formability of stainless steel tubes were studied. Through the comparison of the experimental results under the condition of monotonous increase loading and fluctuation hydraulic loading, the outside diameter distribution, the thickness distribution and the crack expansion forms of deformation zone all fully prove that the uniformity of the distribution of tube deformation and formability have been increased significantly under the condition of fluctuation loading without axial feeding, the reasons should be distinguished from the fluctuation hydroforming with axial feeding. In order to study the forming mechanism, uniaxial tensile test of tubes similar to fluctuation loading deformation is designed in this paper, namely intermittent tensile test. It is found that intermittent uniaxial stretch can improve the tube elongation at fracture by about 40% and the deformation distribution is more uniform than that through uniaxial tensile test of the stainless steel tube. In the process of intermittent tensile tests, changes of metal microstructures brought by the loading and unloading processes are the main reasons that improve the formability of the tubes.     

转子在工作状态下的应力分析

对水力测功器转子的承载过程进行了仿真研究。用有限元方法分析了转子在过盈配合、温度影响以及惯性力和液体压力同时作用时产生的应力。通过分析计算 ,找到了引起转子破坏的原因以及转子承载过程中最佳过盈量