汽车桥壳管坯推压缩径工艺研究

基于动力显式有限元软件,以汽车桥壳管坯为例,分别开展了1道次和2道次推压缩径成形工艺的数值模拟,并对缩径区典型截面的壁厚分布、端部翘曲、轴向失稳等影响成形质量的因素进行了分析。模拟结果表明:采用2道次的缩径成形工艺明显要优于1道次直接成形。成形件不仅满足使用要求,而且缩径过程中模具最大载荷为360kN,对模具的损耗尽可能地降低到最小程度,有利于降低生产成本,并对随后成形出合格的桥壳胀形件奠定了基础。     

薄壁管壳体环矢挤压缩径工艺仿真分析与研究

目的 针对空心薄壁件在缩径成形工序中力学性质难以观测且缩径成形加工效率较低的问题,提出一种使用18瓣环矢挤压模具进行环矢挤压一次性成形的缩径工艺,并研究了该工艺下薄壁管壳体的弹塑性变形规律。方法 以外径6.3 mm、壁厚2 mm、颈缩宽度1 mm的小尺寸薄壁管壳体（Q255材料）为研究对象,基于Barlat''96屈服准则和M–K沟槽理论,结合L.H.Donnell理论,建立管壳体环矢挤压缩径的塑性微元应力模型,通过ANSYS软件建立环矢挤压缩径工艺有限元模型,并进行数值模拟分析,获得管壳体环矢挤压过程中内壁面和颈缩区厚度方向的应力分布规律;最后进行实验验证,利用千分尺测量外径,采用应力测定仪测量中心位点应力,验证了该工艺下仿真结果的准确性。结论 颈缩区域宽径比越大,缩径成形越远离弹性区;内壁面的应力整体呈凸状分布;卸载后,壁厚方向的残余应力呈从外壁到内壁逐渐增大的线性分布趋势,缩径区中心点最大残余等效应力为319.76 MPa,分布在挤压部位的内表面;经实验验证,内壁面中心位点的最大残余应力为183 MPa,其与仿真分析结果（202.5 MPa）的吻合度高达91.5%,验证了仿真结果的准确性。该环矢挤压模具能够有效进行空心薄壁管壳体的一次性缩径成形,提高制造效率,该研究结果可为薄壁管件环矢挤压缩径成形的工艺设计及工程应用提供参考。     

空调用过滤瓶数控旋压成形工艺研究

结合缩径成形和旋压过程,建立了薄壁管缩径旋压变形力的理论计算模型和旋压力的计算公式, 并对旋压方式、道次压下量Δ及旋轮进给比f等成形工艺参数对滚珠旋压成形的影响进行了试验研究.     

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。     

三旋轮缩旋时金属变形规律研究

利用三旋轮自动错距旋压机对管坯进行缩旋成形实验,分别研究了缩径量和旋压道次等工艺参数对缩旋成形的影响规律,并探讨了其变形机理,结果表明,三旋轮缩旋时变形区坯料的壁厚减薄,轴向长度增加,壁厚减薄量与总的缩径量成正比,在缩径量相同的条件下,旋压道次增多,坯料壁厚减薄的程度也增大。     

管类件定径挤压极限变形程度的数值模拟

分析了管类件定径挤压成形工艺，借助于有限元软件Deform-3D平台，对不同参数组合的45^#管类件定径挤压工艺进行了有限元数值模拟。给出了成形极限范围和不同参数对极限变形程度的影响规律。     

薄壁筒形件粘性介质外压缩径失稳起皱分析

缩径成形受筒坯稳定性的影响,容易产生失稳起皱,很难成形出缩径量较大的零件.提出了采用粘性介质外压缩径工艺成形直径变化量较大的薄壁异形曲面筒形零件新方法.针对坯料端部约束和自由条件下的失稳起皱问题进行了试验和有限元模拟,分析了试件失稳起皱过程中几何形状和应力的变化规律.研究表明,约束坯料端部可以改善试件失稳起皱后的应力分布规律,有利于消除褶皱,在较高粘性介质压力条件下可以直接成形出缩径量为15%的试件.     

异形截面管不均匀膨胀充液成形数值模拟

目的对低碳钢不均匀膨胀率异形截面弯管零件充液成形工艺参数进行研究。方法利用有限元方法对低碳钢异形截面管零件的充液成形过程进行有限元仿真,对影响圆角破裂的关键工艺参数进行分析及优化。结果液室压力过小,弯管圆角内侧不易贴模;压力过大,圆角内侧会因材料过度减薄而发生破裂。推头轴向进给量合适时,可以在圆角处形成"有益皱纹",防止材料不均匀膨胀发生破裂。结论成形压力在300 MPa,推头的轴向进给量为50 mm时,可以成形出合格零件。     

曲母线双向锥体形状零件的旋压工艺研究

对低塑性材料曲母线双向锥体形状零件的旋压成形工艺进行了大量试验和深入分析；确定了采用先缩旋再扩旋最后整形的联合成形工艺，并相应设计出可行的工艺装置；对缩旋、扩旋及整形进行了试验研究。     

铝合金矩形截面管充液成形工艺研究

目的研究低延伸率和低厚向异性指数的铝合金管,在充液成形过程中的材料变形行为。方法采用低压预成形的方法来改善管坯材料的流动,并与传统不带内压的预成形结果进行了对比。结合有限元分析手段研究了铝管弯曲过程管坯尺寸、弯曲半径的选择对零件壁厚分布的重要性。结果有限分析方法结合试验研究表明,低压预成形可以有效抑制铝合金弯曲轴线管件的开裂。结论初始管材截面外壁周长应等于或略小于模具截面内壁周长;弯曲半径的选取要兼顾弯曲工艺难度和管坯贴模度;低压预成形能够大大改善矩形截面过渡圆角区的材料流动,避免破裂、死皱等典型缺陷的发生。     

喷射成形超高碳钢的微观组织与工艺研究

通过喷射成形工艺制备超高碳钢材料可以极大地优化其微观组织，提高性能，但是如果喷射成形工艺参数控制有误，就可能使组织恶化，性能下降。本文通过分析喷射成形工艺制备超高碳钢材料过程中因为参数控制等原因出现的组织缺陷，探讨了产生组织缺陷的原因，并结合喷射工艺原理和喷射成形设备具体分析了喷射成形工艺过程中的参数控制，提出了改进工艺参数，消除材料组织缺陷的方法。     

多向加载近净成形研究动态

题.     

连轴体成形工艺模拟分析

根据连轴体件凸缘较宽、凸台较高且直径较小、壁厚不均匀等结构特点及成形难点,制定了拉深和挤压2种工艺方案。采用有限元数值模拟,对2种成形工艺的模拟结果分析表明：采用拉深工艺时,成形力小,成形质量差;采用挤压工艺时,成形力大,成形质量好。通过对挤压工艺坯料形状的改进,降低了成形载荷并提高成形质量。     

UOE焊管成形三维有限元模拟

建立了UOE焊管成形过程的三维有限元模型,模拟具有大变形和复杂接触的成形过程,分析板料各个成形段的回弹,获得了不同成形段板料的变形构形、等效塑性应变分布以及成形载荷的变化。研究结果可为UOE工艺设计以及评估成形机组制管能力提供指导。     

A Comparative Study on the Production of a Hat Profile by Roll Forming and Stamping

Lightweight design using high-strength aluminum alloys has gained importance due to the continuing need for weight reduction and increasing crash safety requirements in the automotive industry. There are various manufacturing processes available for processing high-strength aluminum alloys. Herein, the production of high-strength aluminum parts by roll forming and stamping based on the example of an AA7075-T6 hat profile is compared. Roll forming represents a continuous manufacturing process, while stamping is a discontinuous process. Different process routes (T6, W-Temper and O) for roll forming as well as for stamping (T6, W-Temper, O and hot forming) are in focus of the investigation. Fundamental differences of the forming processes and the tempering condition are observed and criteria for the choice of the manufacturing process and process route are presented. The temperature-supported process routes improve the poor cold formability of AA7075 alloy and thus enhance the process window. Potential is offered for both manufacturing processes by applying tailored properties achieved through targeted quenching.     

铝合金汽车顶盖充液成形的数值模拟

目的研究铝合金汽车顶盖拉延工序的充液成形工艺。方法基于有限元分析软件Dynaform,利用带局部刚性凹模整形的被动式充液成形工艺,通过建立有限元分析模型,优化成形过程中的关键工艺参数,分析变形规律并进行质量控制。结果成形过程中的液室压力加载路径、压边力、拉延筋,以及坯料形状等工艺参数对成形影响较大。液室压力不宜过早加载。液室压力过大或压边力过小不利于顶部产生充分塑性变形。压边力过大极易造成顶盖圆角处的破裂。结论该成形工艺可行,且数值模拟的准确性及适用性较高,采用该成形工艺可得到表面质量良好,未出现起皱、破裂缺陷的合格零件。     

汽车轻量化连接用自流钻螺钉挤压成形工艺研究

目的 针对自流钻螺钉现有工艺生产效率低、易产生晶粒粗大等问题，提出了一种新的多工步冷挤压成形工艺——利用模腔控制螺钉尾部形状，并验证了该工艺的可行性。方法 利用有限元软件DEFORM- 3D对提出的3种不同冷挤压方案成形过程中的金属流动规律、材料填充情况、成形力进行了数值模拟，讨论了方案一和方案二中锻造缺陷产生的原因，最后根据方案三的模拟结果设计了相应模具并进行了试验验证。结果 根据方案三成形出的自流钻螺钉充填饱满，第一道工序是将圆棒坯料一端直接挤压成螺钉特定的尾部形状，该工序所需成形力为42.4 kN。第二道工序是将螺钉头部镦粗，该工序所需成形力为58.2 kN。第三道工序是终锻成形，该工序所需成形力为287.4 kN。结论 通过有限元模拟，确定了自流钻螺钉三工步冷挤压成形工艺，提出了能够避免折叠产生的预制坯形状和模具结构，实现了自流钻螺钉尾部的可控成形。通过试验验证，形成了稳定的成形工艺窗口和可靠性较高的模具结构，实现了该产品的批量生产。     

汽车六角球头冷锻工艺优化与数值仿真

冷锻成形工艺是一种少无切削的净近成形工艺,以其精度高、生产效率高、低耗节能等优点,大量使用在汽车零配件的生产。六角球头销是汽车转向系统中的关键零件,其六角成形的质量直接影响到产品的使用性能。本文针对六角一次成形发生镦锻失稳问题,基于金属塑性成形理论,分析在镦锻过程中的金属流动,提出采用预成形工艺。根据产品结构,提出了大V锥形、锥形、锥六角形三种预成形工艺方案,采用DEFORM-3D对六角头成形方案进行数值仿真。为了得到最优参数,通过建立优化数学模型,对数值仿真获取的应力应变、损伤值分布、载荷进行优化得到最优方案。结合有限元数值分析对比分析三种方案,得到了预成形为锥形的成形效果最好,材料流动更为合理。经生产试验证明,通过预成形为锥形生产的六角头充填饱满,无不良缺陷,对生产同类型的成形工艺具有一定的参考价值。     

Research on deformation characteristics of JCOE forming in large diameter welding pipe

In the present work, the JCOE forming is investigated using the finite element (FE) method. A twodimensional FE model is established for the plane strain condition by FE code ABAQUS, and the FE model is validated by experiments. The aim of this research is to investigate forming quality states in the JCOE forming process; in particular, the effects of technological parameters on forming quality are evaluated. Taking the JCOE forming process of X80 steel φ1 219 mm×22 mm×12 000 mm welding pipe for instance, the deformation characteristics of JCOE forming are analyzed, in which the geometry of the formed pipe, residual stress distributions and effects of process parameters on JCOE forming quality can be obtained. Thus, the presented results of this research provide an effective approach to improve welding pipe forming quality.     

管件电磁成形数值模拟方法及缩径变形分析

随着电磁成形工艺应用的发展,需要强有力的数值模拟方法来预测成形过程,并用来指导成形系统设计.归纳了现有的电磁成形模拟方法及各自的特点,讨论了模拟中存在的问题和面临的挑战.应用FEM软件ANSYS对铝合金管件电磁缩径成形进行了数值模拟,研究了管件均匀缩径变形规律.变形管坯轮廓验证了电磁缩径成形的模拟结果.