带环形凸台薄盘形件旋压成形规律研究

目的 探明带环形凸台薄盘形件旋压成形工艺的可行性,揭示成形过程的特点、成形缺陷的类型和产生机制,以及工艺参数对成形极限的影响规律。方法 基于ABAQUS\Explicit有限元模型,分析成形过程中的材料流动、应力分布、缺陷的产生机制和工艺参数对成形极限的影响规律。结果 旋压成形过程分为内槽填充、轴向隆起和径向扩展3个阶段,应力场沿径向和周向呈梯度分布,坯料在径向扩展阶段由于受压失稳产生了凸台凹坑缺陷。成形极限随凸台增厚比、盘缘宽厚比和型槽倾角的增大而增大,随旋轮进给比f的增大,成形极限先增大后减小。结论 总结了增厚旋压工艺的成形特征、缺陷演化机制以及工艺参数对成形极限的影响规律,为带环形凸台薄盘形件旋压成形工艺的设计和优化提供指导。     

带槽轧辊真空密封造型铸造成形工艺研究

本文概述了带槽轧辊制造工艺,提出带槽轧辊真空密封造型铸造成形工艺.作为可行性探索研究,用计算机数值模拟其温度场,在自行研制的真空密封造型工艺试验样机上进行了初步研究.获得如下结果:带槽轧辊真空密封造型铸造成形工艺是可行的;影响带槽轧辊组织的主要参数是化学成分、浇注温度、造型材料的种类和厚度;采用本工艺方法成形的带槽轧辊试样,具有尺寸准确、表面光洁、无裂纹、带槽轧辊试样工作面硬度高的优点.     

7A04铝合金复杂零件的超塑性成形工艺研究

用超塑性成形工艺对外侧表面带凸耳的空心圆锥体铝合金(7A04)零件进行了成形试验,通过分析和试验确定了合理的超塑成形工艺和模具结构.该零件须分两步进行超塑成形:先成形空心圆锥体,再成形凸耳;超塑性成形工艺制造该零件比原机加工工艺简单,节省材料超过60%.     

带内筋筒形件滚珠旋压的数值模拟

利用有限元软件 ABAQUS 对带内筋筒形件的滚珠旋压进行了数值模拟,分析了带内筋筒形件成形过程中金属塑性变形区的应力状态、金属流动规律,在此基础上分析了不同压下量、进给比和壁厚对内筋饱满度以及筒形件表面质量等成形效果的影响规律。 根据数值模拟结果,设计并制造了工装和模具,同时进行了工艺试验,成功试制出内筋成形效果良好的筒形件试样。     

薄壁深腔件部分阴模充液成形技术研究

充液成形技术能有效解决复杂零件的成形问题.针对某飞机薄壁深腔蒙皮常规拉深成形需要多道次成形、成形质量差的问题,通过分析充液成形过程中易出现的失稳,设计了带部分阴模的一模两件充液成形的技术方案.结合数值模拟,对薄壁深腔件充液成形过程中出现的悬空区失稳形式进行了研究,优化了液室压力加载曲线、压边间隙、初始反胀压力等工艺参数.结果表明,薄壁深腔件在带部分阴模的一模两件的工艺方案下,能有效避免悬空区的起皱,同时改善了一模一件补充段的破裂问题,提高了零件成形极限和壁厚分布的均匀性.     

双筒形件铲旋成形应力应变场有限元分析

提出了双筒形件旋压加工的一种新方法——铲旋工艺。分析双筒形件铲旋成形过程应力应变场分布规律,是研究双筒形件铲旋成形机理的基础和前提。基于有限元分析软件Deform-3D对双筒形件铲旋成形进行数值模拟,采用该模型获得了双筒形件铲旋成形过程的应力和应变场的分布特征,并提取成形载荷进行分析。分析结果可为铲旋成形工艺研究和工艺参数优化提供理论依据。     

环件轧制和摆动辗压精密成形技术

阐明了环件轧制和摆动辗压两种精密成形技术原理和工艺特点.基于成形原理和工艺要求,介绍了轴承环件精密冷轧成形、高压开关环件精密热轧成形、齿轮和凸轮精密冷摆辗成形等典型零件精密成形技术生产应用情况.针对环件轧制和摆动辗压精密成形现状,分析了其技术发展趋势和面临课题.     

2024 铝合金难成形高锥盒形件充液成形数值模拟

目的解决锥盒形件传统拉深成形十分困难,废品率高,成形质量差的问题。方法介绍了充液成形工艺的2种方式,即主动式充液成形和被动式充液成形,并利用有限元软件Dynaform对各充液成形方案进行了数值模拟。结果通过模拟分析,明确了2种充液成形方式的优缺点,提出了被动式-主动式充液成形方案,并进行了数值模拟验证;合理的预成形凸模圆角大小是A侧长边底部圆角R=40 mm,B侧长边底部圆角R=30 mm,其他底部圆角R=15 mm。结论充液成形技术与传统拉深相比,具有一定的优势;被动式-主动式充液成形方案数值模拟结果良好;预成形形状对终成形有很大的影响,改变预成形凸模圆角可控制各侧补料量。     

喷丸成形2024铝合金整体带筋壁板变形规律研究

目的 获得2024铝合金在不同喷丸参数下壁板外表面的变形规律。方法 选取喷丸气压、移动速度、预应力3个工艺参数作为正交试验因素进行预应力喷丸成形正交试验,研究在不同参数组合下单筋件的变形规律。结果 工艺参数按对单筋件变形量影响程度从大到小的顺序依次为:移动速度、预应力和喷丸气压。获得了2024铝合金单筋试验件喷丸成形后曲率半径与气压、移动速度和预应力之间的回归方程,其拟合值与试验值偏差小于12.6%。结论 获得了喷丸成形工艺参数对单筋件弯曲变形的影响规律,建立了工艺参数与曲率半径的回归方程,可为今后带筋壁板零件的喷丸成形工艺设计提供参考。     

5A06铝合金微槽道薄板件等温振动辅助成形研究

目的研究成形速度、坯料晶粒尺寸以及振动加载,对5A06铝合金微槽道薄板件等温振动辅助成形效果的影响规律。方法改变坯料热处理参数、冲头运动模式等进行等温振动辅助成形实验,通过分析成形件梯形筋的充填率,研究了其成形效果。结果通过减小成形速度、降低晶粒尺寸、增加振动辅助加载,可以显著提高梯形筋的充填率,改善成形效果。结论等温振动辅助成形可以用于结构复杂、成形困难的微槽道薄板件的批量生产。合缝折弯,上模头压至最低点时工件开口接近42 mm,折弯回弹后开口尺寸在50~60 mm之间。     

一种高校实验室制作产品手板模型用真空吸塑机的设计研究

根据吸塑成型的原理,分析了目前市场上各类吸塑成型设备的特点,并基于目前国内高校工业设计专业实验室,制作小批量或单件包含有曲面形态塑料手板模型及部件的特殊使用需求,设计研发了一台小型真空吸塑机,详细介绍了该机的结构特点及动作顺序,并以ABS板为实验材料,在不同温度区间内对材料及该机的成型性能进行了大量实验研究,最后给出了此小型真空吸塑机的实验结果。     

Extension of Process Limits in High-Strength Aluminum Forming by Local Contact Heating

The aluminum alloy EN AW-7075 T6 is used in the automotive sector for its favorable strength-to-weight ratio. However, the limited cold formability is currently addressed by energy- and time-consuming temperature-assisted processes. In order to limit the effort to critical forming areas only, the state-of-the-art shows promising results for increasing the blank temperature in the range of warm forming. The design of new processes in an industrial context requires appropriate numerical simulation with inherent complexity due to time- and temperature-dependent effects. Herein, the potential of a newly developed tool setup and process chain with integrated local contact heating of the EN AW-7075 T6 blank is investigated on the basis of a curved hat profile. A thermomechanically coupled FE model of the process is developed and validated. The influence of the local heating layout is analyzed in experimental forming tests and a corresponding process window is derived. The influence of local heating on the occurring failure mechanisms is discussed based on simulation results. The equivalent plastic strain evolution is successfully used to evaluate the local heating dependent failure behavior. A significant increase in the overall formability of the part is achieved by the proposed process chain.     

高精度高强不锈钢隔片零件拉深成形研究

通过对15-5PH高强不锈钢高精度隔片零件结构及尺寸公差的工艺分析,明确了零件成形难点.利用有限元拉深成形的结果,确定了刚模拉深成形的方法.基于有限元回弹模拟的结果及试验,对拉深成形模具的理论型面进行了修正,解决了零件的高度及弧面轮廓尺寸精度问题,确定了拉深成形的合理压边力大小.     

某汽车燃料箱隔热板翻边成形工艺设计及研究

目的 为了成形高质量、少缺陷的汽车燃油箱隔热板.方法 采用整体翻边-局部反拉深的工艺方法,以隔热板曲面凸台圆角处的最大减薄率为试验指标,采取正交试验及极差分析确定最优成形工艺参数,并利用有限元数值软件对其成形过程进行模拟.结果 各因素对曲面凸台圆角减薄的影响主次顺序为:凸模下压速度、摩擦因数、凸模与顶出块夹紧力,最优成形工艺参数组合为:下压速度为10 mm/s、摩擦因数为0.12、夹紧力为40 kN.由等效应变结果分析得出,随着变形量的增加,左侧翻边曲面等效应变分布大于右侧,两侧翻边曲面交接处也积累了较大应变.实际成形件的最大减薄率为凸台位置的17.1％,满足生产要求.结论 在最优工艺参数下生产出合格隔热件,实际成形件的减薄情况与模拟结果基本一致,验证了模具设计和模拟的准确性,这对于成形结构复杂的异形构件具有一定的指导意义.     

基于支持向量机和重要度抽样的高强度钢板冲压成形工艺稳健设计

高强度钢板成形中噪声因素的存在造成了冲压质量不稳定.提出了基于支持向量机和重要度抽样的板料成形工艺稳健设计方法,量化了噪声因素对成形质量的影响,同时结合优化算法求解即满足质量可靠性又保证质量目标最优的工艺条件.对一高强度钢板冲压实例进行了工艺优化.按优化工艺冲压成形的零件减薄率及回弹均有所改善,验证了该方法的有效性.     

磁流变抛光光学曲面的两级插补算法

根据磁流变抛光的加工特点,本文提出一种加工光学曲面的粗、精两级插补算法。粗插补算法控制工件的面形,精插补算法采用PVT模式,可实现对磁流变抛光光学曲面复杂过程的控制。仿真结果表明,采用该插补算法加工R41.3mm、口径20mm的球面工件,插补误差小于0.45nm,磁流变抛光该尺寸的K9光学玻璃,获得PV57.911nm的面形精度。     

大型飞机机身双曲度蒙皮纵向拉伸成形加载优化设计与试验研究

目的针对C919大型客机机身双曲度蒙皮进行纵向拉形的加载轨迹优化与试验研究。方法应用蒙皮拉形工艺设计制造软件,采用优化设计的方法,对机身典型蒙皮零件进行纵向拉形加载轨迹设计;进行拉形过程的有限元仿真,判断设计的加载轨迹是否满足成形要求,将优化后的加载轨迹应用于实际零件成形;进行实际零件拉形试验,对毛料伸长与局部应变进行测量,与有限元仿真进行对比,验证有限元仿真的准确性。结果实际零件的毛料伸长与轨迹设计和有限元模拟的伸长量十分接近;将优化设计后的加载轨迹应用于实际零件的成形,获得了满足零件交付要求的蒙皮零件。结论通过加载优化设计与试验,验证了有限元模拟有较好的精度;通过加载轨迹优化与有限元模拟结合的拉形工艺设计方法,可以用于零件的实际生产。     

深孔筒套精密成形工艺及模具设计

目的对深孔筒套精密件成形过程与难度进行分析,确定其工艺方案,设计出合适的成形模具,并保证零件尺寸精度。方法通过结合UG与CAD软件,制定零件成形工艺方案,绘制零件成形模具图。结果该零件须通过三套成形模具进行冷挤压成形,包括一次复合挤压和两次正挤压。结论该零件的成形模具能保证深孔筒套零件的成形精度并使其较好成形。     

配电柜连接器锻造工艺研究及数值模拟分析

目的 研究曲面分模工艺在配电柜连接器成形中的可行性。方法 针对配电柜连接器结构有高筋的特点,设计出一套曲面分模工艺方案。同时根据其合模过程中出现的错位现象,设计出一套带有锁扣装置的模具。另外通过增加坯料长度和圆角,解决实际生产中出现的折叠缺陷。最后通过有限元模拟软件DEFORM-3D,模拟了成形过程,获得成形过程的金属流动情况、等效应变分布以及成形载荷变化情况,并根据模拟结果进行了生产试验。结果 通过模拟结果及工艺试验结果显示,该零件的两侧高筋可以成形完全,同时未出现折叠等缺陷。结论 验证了曲面分模工艺在配电柜连接器成形中的可行性。     

弯曲装药条件下粉状乳化炸药爆轰特性的试验研究

文章主要研究了弯曲装药条件下粉状乳化炸药的爆轰特性,并用弯曲装药条件下粉状乳化炸药爆轰速度出现的衰减,即爆速亏损进行表征。试验装置的材料为304钢,钢板上加工有凹槽,粉状乳化炸药装填在不同尺寸的凹槽中,采用爆速仪测量凹槽不同部位装药的爆速。试验发现:粉状乳化炸药的弯曲装药在爆轰过程中存在明显的爆速亏损;在连续的弯曲装药条件下,装药的爆轰出现持续衰减的现象。同时,在弯曲装药条件下,当装药截面积S一定时,爆速亏损随着曲率半径的减小而增加;当装药的曲率半径R一定时,爆速亏损随着装药截面积的减小而增加。而且曲率半径对爆轰传播的影响大于装药截面积的影响。文章通过数据分析,建立了装药截面积S和曲率半径R与爆速亏损之间的关系模型。