复杂底座零件挤压成形数值模拟研究

为了解决复杂底座零件的材料利用率低、加工工时多、生产成本高等问题,针对零件几何形状特点,制定了合理的成形工艺方案:应用有限元数值模拟技术,分析了预成形、反挤成形、冷挤整形过程中金属的流动规律,讨论了不同变形温度、摩擦系数对预成形的影响,优化了冷挤整形凹模工作带参数,为成形工艺优化和后续模具设计提供了科学依据.经实验验证,新工艺成形的工件非加工外形面尺寸精度达到了零件要求,数值模拟结果与实验结果一致.     

金属冷拉伸滚压塑性成形原理的研究

介绍了冷拉伸滚压成形原理,冷拉伸滚压是对阶梯轴类零件、杆类零件加工的一种新型加工工艺,其具有不需要对工件进行预加热、提高材料利用率、能耗低和生产率高等优点.采用大型有限元软件进行数值仿真分析,得出了应力应变分布情况,由此可以验证成形原理的合理性.     

复杂杯杆型零件成形工艺的比较研究

采用基于热力耦合的刚粘塑性有限元方法对复杂杯杆型典型零件－－钏形罩预成形件多种温热成形工艺进行了有限元仿真，得到了变形流动规律和力能参数，并进行了相关实验研究，其结果对复杂杯杆型零件温热成形工艺的选择有指导和参考作用。     

高温合金凸环管件固体颗粒介质成形工艺

针对某航空发动机高温合金GH3044薄壁管凸环零件的成形难题,采用固体颗粒介质成形(SGMF)工艺,基于管材成形过程的塑性力学分析和有限元数值仿真,优化工艺方案,设计并制造模具,试制合格零件。采用有限元软件ABABQUS平台下的Drucker-Prager模型描述固体颗粒介质所特有的离散性摩擦材料特征,建立成形工艺有限元数值仿真模型、优化管端轴向进给力和介质成形力的匹配关系,得到轴向进给力对零件减薄率、壁厚差以及型面轮廓的影响规律。采用水平分模和弹性进给式模具结构,在单动压力机上实现了合模、轴向进给及介质加载等多动作压制功能。     

行波管零件挤压成形质量影响因素分析

以电子行业中铣床加工的行波管零件作为研究对象,其加工形状复杂、尺寸小、形位公差要求高、加工难度较大,生产成本较高。针对这些要求和问题,设计了两种冷挤压成形方案,并利用Deform软件对成形过程进行了数值模拟,依据仿真结果采用了有四周约束的凹模,同时分析了上模加载速度、摩擦系数和保压时间对最终产品质量的影响。最终以尺寸相对偏差为评价指标,通过正交实验得到了行波管零件挤压成形最佳工艺参数组合:上模加载速度为60 mm·s^-1、摩擦系数为0.08、保压时间为3 min。并据此参数进行实验验证,得到了成形效果良好的行波管零件。研究结果对类似产品在生产中的工艺改进具有一定的指导意义。     

阶梯形壳体零件挤压工艺优化

多阶梯形壳体零件是多种复杂形状的组合,由于结构上的特点,使得其成形过程涉及的工艺参数多、材料流动趋向复杂.以铌质多阶梯管状零件为例,采用美国大型有限元软件Msc.Marc结合正交实验方法对多阶梯管状零件的挤压成形过程进行了有限元数值模拟,分析了采用不同形状坯料对模具受力的影响及常规设计方法中出现的问题,提出优化的过渡模具型面并用数值实验验证,计算结果表明采用优化的参数,零件可以很好的成形,从而得到该零件合适的挤压成形工艺和优化的工艺参数.在数值计算中,引入正交试验的设计方法,显著提高了有限元模拟的效率,大大缩短了产品的设计开发周期.     

车后灯座成形工艺分析及有限元数值模拟优化

采用基于动力显示算法的板料成形非线性有限元分析软件Dynaform对某轿车后灯座的拉深成形过程进行了数值模拟仿真。主要研究了不同工艺补充面及不同坯料形状对零件冲压成形的影响，通过FLD图和成形结果对比，对工艺补充部分和坯料形状进行了调整，并得到了优化的拉深件型面及坯料尺寸，为同类相关零件的生产起到了指导作用。     

棒料制造齿圈毛坯成形工艺的数值仿真

为提高生产效率和材料利用率,针对大尺寸齿圈毛坯的特点,提出了以棒料为坯料生产大尺寸齿圈毛坯的新工艺。利用数值仿真分析方法研究其关键成形工艺,对所设计的一次成形可对焊圆环的辊圆成形装置建立数学模型,对棒料成形可对焊圆环过程进行数值模拟并进行实验验证,分析了棒料成形的可行性。模拟和实验结果表明,依据仿真结果设计的辊圆成形装置可实现棒料成形,该装置具有实用性。对齿圈毛坯的模锻过程进行数值仿真,获得了齿圈毛坯成形过程中的关键工艺参数,对实际生产具有指导意义。     

管坯预弯轴线设计对DP800管件低压液压成形起皱的影响

以大径厚比液压成形翼子板支撑构件为研究对象,结合模拟仿真分析,在液压成形工艺参数一定的情况下,研究了不同管坯预弯轴线与零件中心线的偏差值对弯曲起皱的影响,并通过样件调试验证了模拟仿真结果的正确性。研究结果表明:DP800超高强钢车身件在低压液压成形工艺过程中,弯曲内侧轴线压应力与管坯预弯轴线和零件中心线的偏差值呈正相关,偏差值越大,压应力越大;当轴向压应力与材料屈服应力的比值达到1.3时,易导致弯曲内侧失稳起皱;同时,预弯轴线与零件中心线的偏差值越大时,起皱凹陷深度及尺寸轮廓度偏差值也越大。     

侧围前延长件的成形分析及有限元模拟

采用板料三维成形分析软件PAM-STAMP对某车型侧围前延长件的拉深成形过程进行了数值模拟仿真.主要研究了不同工艺补充对零件冲压成形的影响,通过FLD图和成形结果对比,对工艺补充部分进行调整得到了最优化的拉深件型面,并设计出经济合理的模具结构.     

TC4钛合金大深腔反向变曲率复杂蒙皮零件成形工艺

以TC4钛合金大深腔反向变曲率复杂蒙皮零件为研究对象，设计了两种成形工艺方案，分别为超塑成形工艺方案、热成形+超塑成形工艺方案，采用PAM-STAMP软件进行了工艺仿真分析，得到了零件成形过程中厚度的变化，预测了零件的成形质量，确定了采用热成形+超塑成形工艺方案，并设计了相应的成形模具进行试验验证。结果表明，采用热成形+超塑成形组合工艺可成功制备出合格的TC4钛合金大深腔反向变曲率复杂零件，成形后零件最薄处厚度约为1.24 mm,减薄率约为22.5%,满足设计强度要求，同时成形结果与仿真结果一致。     

一种空间异形三通半管成形工艺改进北大核心CSCD

为解决一种空间异形三通半管零件在传统冲压成形过程中的成形失效、表面质量不佳及成形效率低等问题,根据零件特征,结合AutoForm有限元仿真软件,对该零件的传统冲压成形过程进行了数值模拟并优化,通过分析其成形失效原因,提出了采用充液拉深成形工艺代替传统冲压成形工艺,并对该零件的充液拉深成形过程进行数值模拟并优化。通过对两种工艺成形效果的对比,验证了工艺改进的可行性。最后,在800 t双动充液成形液压机上,分别采用两种成形工艺试制零件,验证了数值模拟的可靠性和实际的工艺改进效果。通过成形工艺的改进,有效地解决了成形失效问题,表面质量和成形效率得到了显著提升,零件成形效果满足工艺需求。     

钛合金TC4室温下电磁胀形的工艺分析

电磁成形作为一种高速率成形技术,可以提高室温下难成形材料的成形性能,有待尝试应用于室温下钛合金工件的成形工艺。采用数值仿真与实验结合的方法,对高强度、低导电性材料钛合金TC4的室温下电磁驱动胀形过程进行研究,所用驱动片为0.8mm厚的T3紫铜板。通过分析,得到了成形过程中驱动片上的电磁力分布,工件上应变率、变形速度的分布,驱动片与工件之间冲击力随时间的变化。研究结果表明,数值仿真得到的工件变形及厚度分布与实验数据基本吻合,数值仿真结果可靠。驱动片与工件之间的冲击力大于直接作用的电磁力,同时工件的变形滞后于铜驱动片与工件碰撞产生的冲击波传递。可为钛合金电磁成形工艺设计提供指导。     

复杂形状钛合金热成形零件工艺仿真及参数优化研究

文章针对某型飞机复杂形状钛合金唇口零件的热成形工艺仿真,提出适当的简化假设,将热成形过程近似为普通冲压,使冲压分析数值模型方便应用于热成形分析中。以eta/DYNAFORM为平台,对TC2钛合金唇口零件的热成形过程进行了数值分析,通过模面设计、毛料形状与成形温度、压边力等工艺参数的优化,试冲获得了满意的成形结果,并指导实际生产。将计算结果与实验对比,计算结果较准确地预测出了实验结果,验证了数值分析方法的实用性与准确性。     

基于数值仿真的汽车轮罩拉深型面设计研究

采用有限元分析软件Dynaform对汽车轮罩的拉深成形过程进行了数值模拟仿真。对零件拉深型面进行了设计,重点对工艺补充面形式和拉深筋分布方式进行了优化分析,比较了2种工艺补充面和3种拉深筋分布方式状态下零件的应力、应变状态以及成形性能。获得合理的工艺补充面和拉深筋分布方式。模拟结果表明采用优化的拉深型面可以有效地改善零件角部材料的流动状况,提高成形质量。     

异形截面构件多工序充液成形工艺及过程优化

汽车悬架臂零件为异形截面构件,是汽车底盘结构件的典型代表之一。为了提高材料利用率和成形效率,悬架臂零件采用一坯两件生产方式。基于动力显示有限元软件Dynaform,对充液成形多工序工艺路线进行数值模拟,并结合正交试验,研究主要工艺参数对充液成形的影响。在此基础上进行弯曲、预成形和充液成形工艺试验。研究结果表明:多工序充液成形有限元模拟结果与试验结果基本一致。在补料压力30 MPa、补料量15 mm、摩擦因数0.06时,成形出合格零件。     

管状扭力梁液压成形有限元仿真分析及试验

相比板状扭力梁,采用液压成形工艺加工管状扭力梁能够减轻零件重量,提升零件强度、刚度和疲劳性能。分析了管状扭力梁零件的典型截面形状,指出了零件加工难点和成形过程中的主要缺陷。利用有限元仿真分析方法对管状扭力梁成形过程进行数值模拟,分析了成形过程中典型截面的壁厚变化规律,即过渡区域壁厚变化较大,中间区域壁厚变化不明显。在此基础上进行工艺试验。研究结果表明,管状扭力梁液压成形有限元仿真结果与试验结果吻合性好,零件的实际形状与理论设计形状基本一致。     

航空发动机高锥体零件充液成形工艺

针对航空发动机中典型的难成形高锥体零件进行充液成形工艺研究。通过单拉试验获得材料的应力-应变曲线等材料性能参数,基于有限元薄板分析软件进行数值模拟,通过优化工艺参数和坯料尺寸来控制前段弧面起皱且保证拉伸到位。利用预拉伸—热处理工艺—终拉伸来抑制直臂段圆度。最后,根据数值分析结果和现场零件拉伸的现象来反复修正工艺参数,达到一个稳定的拉伸参数。通过试验数据与现有工艺参数相比可知,高锥体零件充液成形与传统刚性拉伸成形相比,材料成形极限提高4%;零件的轮廓度达到0. 1 mm,周期缩短了20%,零件合格率达到99%;解决了传统拉伸刚性工艺中存在的起皱和破裂、圆度误差大等问题。     

拉形与充液复合成形工艺的数值模拟研究

根据单拉实验获得铝合金2024-O的材料力学性能,通过Dynaform有限元分析软件对拉形与充液复合成形工艺进行了数值模拟研究,并分析了复合成形下零件的减薄率、FLD成形极限和回弹,得到了成形零件的减薄率、成形极限图和贴模度回弹数值。结果显示,相比原有的蒙皮拉形工艺,该复合成形工艺可以将高难度零件成品率从10%提高至80%,消除了部分区域的过分减薄,局部最大减薄率从22%降低至15%以内,极大地提高了零件的工艺稳定性。同时,该复合成形工艺综合了蒙皮拉形和液压成形的优势,使零件变形量均匀分布,有效提高了零件的定形性。最终通过实验验证了复合成形工艺的可行性和可靠性。     

数值模拟对薄板冲压成形工艺设计的优化

成形数值模拟是板料冲压加工领域中的虚拟制造技术。通过研究薄板冲压成形数值模拟关键技术(弹塑性本构关系、单元技术以及积分求解策略)，将一个简单零件的拉深模拟所进行成形工艺参数的优化设计，应用在某轿车结构件——风窗横梁加强板，根据数值模拟的计算结果，通过修改坯料尺寸、压边力和拉深模压料面形状等工艺边界条件，来实现复杂拉深件成形工艺参数的优化设计，最终获得符合质量要求的产品拉深件。