TB6钛合金筒形件强力旋压成形工艺模拟

建立了TB6钛合金筒形件旋压成形工艺模型，运用有限元软件对不同工艺参数下工件的变形过程进行了模拟，分析了工件在旋压过程中的受力和变形特性，并研究了减薄率(30%～45%)、变形温度(900～1050℃)、主轴转速(3～6 r·s^-1)和旋轮进给率(1.0～2.5 mm·s^-1)等工艺参数对旋压过程中等效应力、等效应变的影响规律。结果表明：变形温度和主轴转速对工件成形质量的影响较小，旋轮进给率和减薄率对成形质量的影响较大。随着旋轮进给率的增大，外径圆度精度呈V形分布；随着减薄率的增大，工件的最大等效应力和等效应变均随之增大。综合优选出的最佳的旋压工艺参数组合为：减薄率为30%、变形温度为1000℃、主轴转速为4 r·s^-1、旋轮进给率为2 mm·s^-1。     

带纵向内加强筋零件旋压成形数值模拟分析

带纵向内加强筋壳体零件旋压是一个复杂的塑性变形过程,依据有限元理论,采用ANSYS软件对旋压过程进行数值模拟试验,得出了不同减薄率下旋压变形区应力、应变分布规律以及对成形质量的影响规律,数值模拟结果与工艺试验结果基本吻合.     

基于DEFORM-3D的铝合金筒形件旋压成形过程数值模拟

运用DEFORM-3D有限元软件对铝合金筒形件旋压成形过程进行了数值模拟。通过在不同参数下的模拟,得出了一组较优的工艺参数,即:旋压温度为20℃,主轴转速为400r/min,壁厚减薄率为50%,旋轮进给率为0.75mm/r。同时分析了最优化模拟条件下工件变形区的应力、应变状态,即在毛坯与旋轮的接触区,等效应力和等效应变达到最大值。径向方向受到的力是旋压力的主要表现形式。     

工艺参数对高强钢管单道次缩径旋压成形质量的影响

基于ABAQUS/Explicit平台建立了高强钢管形件双旋轮无芯模缩径旋压成形有限元模型,对其单道次缩径旋压成形过程进行了数值模拟,获得了旋压成形的应力、应变分布规律及工艺参数对成形质量的影响规律,并通过试验验证了数值模拟的可靠性。结果表明:最大残余应力出现在直壁段和开口端外表面,最大等效应变出现在锥形缩口与直壁过渡部分、直壁段和开口端外表面,应力、应变集中区在旋压过程中容易产生过度减薄;随着压下量Δ的增加,壁厚最大减薄量增加、圆柱度增大,在Δ=3 mm时圆度最小;随着进给比f的增加,壁厚最大减薄量减小、圆柱度减小,但平均外径与理想值偏差较大,f=1.0 mm·r-1时综合成形质量较好;随着旋轮圆角半径rρ增加,壁厚最大减薄量减小、圆柱度减小,但在rρ=10 mm时沿轴向截面圆度最小。     

五边形横截面零件旋压成形壁厚变化规律研究

为探讨非圆截面零件旋压成形时壁厚变化规律,采用MSC.Marc有限元软件对五边形横截面锥形件旋压过程进行数值模拟,获得了工件厚度减薄率沿圆周及母线方向的分布规律;通过分析对比几种不同截面形状的五边形及圆形横截面锥形旋压件的厚度减薄率变化,获得了不同工件截面形状对厚度减薄率的影响规律。结果表明,厚度减薄率沿圆周方向的分布大小与截面圆周方向的轮廓曲率有关,曲率越大的位置厚度减薄率越大,反之亦然。     

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.     

钢制带轮热旋压成形工艺分析及有限元模拟

研究钢制三角带轮的成形工艺,通过对旋压成形原理分析和旋轮设计,提出钢制三角带轮热旋压成形的四步成形工艺,并运用Deform-3D有限元分析软件对旋压成形过程进行数值模拟.模拟分析了旋轮形状、旋压进给量和旋压进给比对旋压成形质量、等效应变、等效应力、成形载荷以及轴向压紧力的影响.结果表明:所设计的成形工艺、旋轮形状及工艺参数合理可行;锻件变形均匀,成形质量高,成形载荷较小;在各项工艺参数中,旋轮的形状和旋压进给比是锻件成形的主要影响因素.     

带横向内筋锥形件旋压应力应变场的有限元分析

分析带横向内筋锥形件旋压的应力应变规律,是研究带横向内筋锥形件旋压的成形机理的基础和前提。文章基于有限元模拟软件ABAQUS建立了带横向内筋锥形件强力旋压的三维有限元模型,进而采用该模型研究获得了典型的带横向内筋锥形件旋压过程中应力场和应变场的分布特征。分析结果可为相关工艺参数的确定提供参考依据。     

锥形件单道次拉深旋压成形的数值模拟及试验研究

采用有限元分析软件MSC.MARC对锥形件单道次拉深旋压过程进行数值模拟,并且对其应力应变分布规律进行了研究,重点研究了旋轮进给比以及毛坯厚径比对板材成形质量的影响,分析了起皱、减薄、回弹现象产生的原因以及容易出现这些缺陷的部位。模拟及试验结果表明,与锥形件普通拉深成形相类似,口部(即成形过程中的坯料凸缘)和侧壁中下部靠近圆角处是锥形件单道次拉深旋压过程中易分别产生起皱和破裂的部位,应特别予以关注。     

锥形件三维变薄旋压数值模拟

基于ANSYS建立了锥形件变薄旋压三维有限元模型,模拟获得了旋压过程中应力应变的分布规律,分析了偏离率、旋轮进给速度对成形过程的影响,解释了旋压工件出现的裂纹、起皮等缺陷的原因,并给出了一些相应的解决措施.模拟结果表明,正偏离时的第一主应力通常大于负偏离和零偏离,容易导致工件开裂;工件外表面处等效应变大于内表面,在旋轮进给速率过大时容易导致工件起皮.     

带有锥台及沟槽钢芯温楔横轧成形分析

采用楔横轧工艺,用温轧轧制钢芯,并对其成形过程进行研究。根据零件的成形特点,采用UG软件设计楔横轧不同工艺参数需要的模具,采用Deform软件模拟成形过程,从中选出最佳的工艺参数,并分析该工艺参数下钢芯大弧体不同成形阶段径向截面等效应力、等效应变及轴向截面等效应力、等效应变,最后通过实验轧制出产品。结果表明:成形角、展宽角等工艺参数对轧件外形及心部质量有很大影响;采用合理的楔横轧工艺参数可以轧制出心部无缺陷的合格产品;轧件的等效应力及等效应变均存在一定的规律,且最大值均在合理的范围内。     

曲轴全纤维成形的三维有限变形弹塑性有限元模拟

大型曲轴的全纤维成形工艺是保证曲轴能够在复杂的应力状态下正常工作的一种有效的工艺方案。由于其成形过程复杂 ,变形过程的应力场和应变场很难用实验方法确定。本文基于 ANSYS工作平台 ,利用开发的三维有限变形弹塑性有限元程序及网格重划功能 ,模拟了曲轴的 RR法和 TR法成形过程 ,分别得到了不同曲轴在不同变形条件下变形过程的应力场和应变场及载荷位移曲线 ,为进一步研究曲轴全纤维成形过程 ,确定合理的成形工艺方案和模具形状及提高成形质量和模具寿命提供了可靠的依据。     

组合摩擦对厚壁管件压弯成形的影响

在阐述了厚壁结构管件填充介质压弯成形工艺的基础上,建立了管件压弯成形过程有限元模型,研究了内外摩擦因数对管材弯曲成形过程中应力应变、成形载荷以及管壁厚度变化的影响。数值模拟结果显示:摩擦是影响管件成形的重要工艺参数。在管件的压弯成形过程中,摩擦力影响变形区的应力分布和金属流动,当选择适当的摩擦因数组合时,管件受到的应力与成形力均较小,壁厚均匀性较好。     

内孔翻边时变形区应力应变规律研究

内孔翻边是冲压成形生产中的一个常用工序,变形区的变形特征是一种物理和几何非线形的变形过程.用主应力法对内孔翻边成形过程中变形区的应力、应变及模具上的受力进行了理论分析,得出了变形区的应力、应变随冲模斜角的变化规律.结合具体算例,用ADINA软件模拟了变形区的应力、应变及模具上的受力,得出了与理论分析相同的结论,即翻边使变形区变薄;材料会沿径向收缩;冲模斜角越大,孔边缘处等效应变越大,冲压力也越大.     

7075铝合金蠕变时效成形过程数值模拟

蠕变时效成形技术是利用金属的蠕变特性,将成形与时效热处理同步进行的一种成形方法。文章运用有限元对成形过程进行数值模拟,就成形过程中的应力应变分布、主要成形参数对回弹的影响进行分析,为实际工艺参数的确定及优化提供参考。     

基于DeForm的密封条钢带滚压成形过程有限元分析

以某汽车密封条钢带骨架为研究对象,利用DeForm有限元分析技术对密封条钢带骨架滚压成形过程建立有限元仿真模型,根据模型分析滚轮基本直径递增量和摩擦系数变化对成形过程中带料等效应力和应变的影响规律。结果表明适当增大滚轮基本直径的递增量和减小滚轮与带料之间的摩擦系数,可降低带料成形过程中的等效应力和应变,有利于保证密封条钢带骨架成形过程稳定并防止产生边缘波浪、褶皱等缺陷。     

超高强度钢热变形方程

热冲压成形工艺是将冲压成形工艺和淬火工艺集成在同一工序中进行的新型成形工艺。根据热冲压工艺的时间-温度特征,采用Gleeble3800热模拟系统,在温度600℃~900℃、应变速率0.01/s~0.5/s下,对热冲压钢板USIBOR1500进行热拉伸实验,获得了相应的应力-应变曲线。结果表明,USIBOR1500钢的热变形行为符合应变硬化加动态回复机制,变形温度和应变速率对其力学性能有很大的影响;计算了USIBOR1500钢的热变形激活能,并通过对变形激活能及Zener-Hollomon参数的研究,建立了超高强度硼钢热变形稳态流变应力模型和热变形方程,为估算成形时所需的最大载荷及设备选取提供参考。     

核电用异形锻件一体化成形工艺的仿真分析与研究

为了研究核电用异形锻件的一体化成形工艺,利用法国Forge锻造模拟软件对一体化封头类部件热成形工序进行数值仿真模拟分析。模拟结果表明:成形后期产生径向和轴向应力极值,最大径向拉应力为118.2 MPa,产生在封头穹顶(球冠)内表面处,同时该部位应变为1.05;最大轴向拉应力为30.6 MPa,出现在封头穹顶和连接过渡区近内壁处,同时该处的应变为1.63;按CockcroftLatham断裂准则,这两个部位有产生裂纹的风险。在对凹模(上模)进行局部优化后,模拟结果表明上述危险部位的应力、应变分布情况明显改善。因此,凹模(上模)边缘部位的圆角是此工艺的一项重要参数,对成形后的锻件质量有一定的影响。     

280曲轴RR法成形的三维有限变形弹塑性有限元模拟

大型曲轴的全纤维成形工艺是保证曲轴能够在复杂的应力状态下正常工作的一种有效的工艺方案，由于其成形过程复杂，变形过程的应力场和应变场很难用实验方法确定。本文基于ＡＮＳＹＳ工作平台，利用开发的三维有限变形弹塑性有限元程序，模拟了２８０曲轴的ＲＲ法成形过程，得到了不同摩擦条件变形过程的应力场、应变场和载荷位移曲线，为确定合理的成形工艺方案和模具形状及提高成形质量和模具寿命提供了可靠的依据     

应力应变分析在覆盖件成形工艺设计中的实际应用

在分析应力应变引起破裂、起皱的基础上，介绍了应力应变分析在机油盘、前地板2个覆盖件成形工艺设计中的实际应用，由此采取相应措施解决了冲压过程中的成形问题，然后总结出了若干覆盖件成形工艺设计过程中常用到的一些经验，并简述了覆盖件成形工艺设计的发展趋势。