锥形件一次成形不起皱条件下的质点径向位移

针对锥形件在一次成形过程中易出现起皱缺陷,分析了锥形件的成形特征,给出锥形件的成形机理,定义一次成形中锥壁上质点靠模位移最大点为不起皱关键点,并依据材料性能和几何条件,给出了锥形件一次成形极限不起皱关键点径向位移的计算条件。利用网格应变测试仪,分别对3种材料进行锥形件成形实验分析验证,得出锥形件一次成形不起皱条件下不同相对锥顶直径的径向位移实验值,并与计算条件得出的理论计算值进行对比分析,计算两者的误差,初步判定计算条件的适用性。给出计算条件的修正值和修正后的计算值与实验值的误差,最终获得计算条件的修正结果和适用范围。     

一种改进的损伤断裂准则及其在板料成形中的应用

将Lemaitre损伤断裂准则中的单轴应力状态的线性损伤修正为多轴应力状态的非线性损伤,并以铝合金5052-O筒形件冲压实验为例,揭示了工件的等效应力、等效塑性应变和单位体积损伤值分布规律,分析了模拟和试验成形件深度和壁厚的相对误差,用于评估改进的Lemaitre损伤断裂准则在板料成形工艺中的适用性。结果表明:在使用了改进的Lemaitre损伤断裂准则的筒形件冲压模拟中,工件的等效应力和等效塑性应变的最大值都出现在圆板与凸模圆角接触的区域,且材料的单位体积损伤值达到1的区域发生了破裂。采用改进的Lemaitre损伤断裂准则预测得到的成形深度误差和壁厚最大误差分别仅为6.5%和9.2%。     

圆锥形零件拉深过程分析及工艺参数的影响

建立了包括板料、凸凹模和压边圈在内的整体分析模型,对锥形件拉深成形过程进行了数值模拟。还将分析结果同实验数据进行比较,揭示了锥形件成形的机理。根据多组工艺参数的对比和分析,得出了板料破裂和起皱的原因,这对于拉深过程的智能控制具有重要的意义。     

前翼子板成形数值分析

根据正交试验法原理,应用板料成形软件PamStamp 2G,在其他成形条件一定的情况下,对前翼子板在不同压边力、板料与模具间摩擦因数、凸模和凹模间隙、虚拟凸模成形速度下的成形进行数值分析。将模拟结果同实际成形件厚度比较,通过极差分析,得出上述因素对前翼子板成形的不同影响,其中压边力、虚拟凸模速度对成形影响较其他因素大。     

薄壁双杯形件的成形工艺

研究了双杯形件带一定深度的薄壁难成形区的成形问题,对带型腔结构凸模、开放式凸模、薄壁成形区入口不同圆角半径和底部不同倾斜方向的不同方案进行了数值模拟与分析。通过分析凸模行程载荷、成形过程金属流动和薄壁充填情况来优化方案,并对比了不同方案的等效应变和材料利用率,确定了最优成形方案。结果表明,开放式凸模能有效降低载荷,顶块圆角半径可减小至3 mm,顶块侧面向外倾斜较好。采用最优方案进行实验验证,得到了符合要求的双杯形件。     

大型对焊法兰四点弯曲JCO成形新工艺

提出一种大型对焊法兰四点弯曲JCO成形新工艺,该工艺无需预弯工序,且具有成形道次少、形状精度高和模具柔性化程度高等优点。采用相似性原理,将大型法兰环形件按照1∶15的比例缩小,利用有限元模拟软件ABAQUS对大型对焊法兰四点弯曲JCO成形过程进行数值模拟,得到了摩擦系数、凸模圆角半径和凹模圆角半径对卸载前弯曲半径的影响规律,并且通过调整凸模跨距和凹模跨距,将模拟成形法兰环形件的椭圆度控制在约0.5%。通过物理实验对成形工艺的可行性进行了验证,实验法兰环形件的最大椭圆度3%,满足工程实际要求。     

基于神经网络和遗传算法的拉深成形工艺优化

论述人工神经网络和遗传算法在板料拉深成形工艺优化中的应用,利用人工神经网络建立拉深工艺参数与零件厚度相对误差之间关系的数学模型,用遗传算法对工艺参数进行优化.其中由正交法设计得到实验样本,由数值模拟软件计算得出的厚度同实际成形件厚度进行比较,得到零件厚度相对误差,将其作为优化目标.按优化后的工艺参数进行实验,获得较高质量的拉深制件,从而为优化拉深模工艺参数提供了一种行之有效的方法.     

AZ80镁合金锥形件内环筋挤压成形工艺参数研究

镁合金锥形件内环筋通过旋压无法形成高筋。因此,提出斜楔加载整体成形工艺。通过DEFORM-3D软件模拟了AZ80镁合金锥形件内环筋成形过程,采用正交试验法分析了反挤成形过程中挤压温度、挤压速度、分瓣凸模圆角半径对成形过程中最大载荷和平均应变的影响,并对金属流动和等效应变规律进行了分析。结果表明:AZ80镁合金锥形件内环筋的最佳成形温度为410℃,最佳挤压速度为2 mm/s,最佳分瓣凸模圆角半径为55 mm。通过实验,环筋部位填充饱满,零件达到使用要求。     

厚板弯曲成形有限元数值模拟及工艺研究

通过采用DYNAFORM有限元软件,对轨道车辆中厚板弯曲件的成形过程进行了数值模拟,分析了在冷弯过程中不同凸模圆角半径及不同板厚下,各弯曲件的减薄率对成形工艺的影响。采用数值模拟及工艺实验的方法,得出了厚板弯曲件成形的工艺条件,大大提高了工艺设计的效率。     

无凸缘球底筒形件成形工艺优化设计

在对无凸缘球底筒形件成形分析的基础上,建立球底区域的应力模型,并获得平衡微分方程。对球底区进行应力分析,确定压边力、凹模圆角半径、摩擦系数等影响球底圆筒形零件成形极限的重要因素。根据成形方案,首先进行数值模拟成形,并对模拟结果进行综合分析,确定压边力、凹模圆角半径、摩擦系数等参数对球底圆筒形零件变薄率和凸耳值的影响;然后通过实验验证,实现无凸缘球底筒形件成形时无切边工序的工艺优化。研究结果表明,凹模圆角半径越小,对控制球底部位内皱的效果越好,降低摩擦系数能够有效降低成形中的凸耳尺寸。     

粗动手轮挤压成形模具设计

针对某光学显微镜粗动手轮零件进行工艺分析，提出用镦挤成形代替原来的切削加工。根据产品零件的要求及成形特点，改进挤压模具结构，通过挤压实验，对模具参数和技术要求进行了修改。得出：１．对于带锥形通孔多台阶的零件，可采用上下凸模来挤压成形；２．对于圆角较小，两断面差较大的成形凸模，可采用组合式而不采用整体式；３．对于有小圆角的凸模，适当降低热处理硬度，提高塑性。生产证明，该模具结构合理，参数合适，利用该     

铝合金不等高盒形件充液成形过程预胀形效应(英文)

利用数值模拟和实验方法研究预胀形对不等高平底异形盒形件充液成形过程的影响,探讨预胀高度和预胀压力对成形结果的影响规律,优化压力加载路径。结果表明:预胀形对成形结果影响较大。过高的预胀高度会导致不等高盒形件最低拐角区凸模圆角处的裂纹和折痕,过低的预胀高度会导致最高拐角区凸模圆角处的破裂。当预胀高度在合理范围时,预胀压力对筒壁最高拐角区凸模圆角处的破裂影响较小。但是,过大的预胀压力会导致筒壁最低拐角区凸模圆角附近产生裂纹及褶皱。合理预胀高度和预胀压力可有效控制失效形式的发生。     

多道次加载下TC6钛合金作动筒等温锻造成形规律

对TC6钛合金作动筒锻件进行单/双/三道次加载成形路径分析,以单道次加载成形中的载荷剧增处为转变点,并在该处改变凸模加载速度,采用双道次和三道次对作动筒进行加载成形规律研究。通过平均成形载荷与成形时间之比来表征成形效率,并对比得出较好的加载成形路径,研究该加载路径下的成形载荷大小与材料流动规律,结果表明：通过对比成形效率得出平均载荷较小、成形效率较高的3种多道次加载路径。从材料流动角度分析了单道次压下量为13%时载荷剧增是由于凸模顶端的水平面与工件开始接触,材料流动变慢导致的;而在压下量为72%时载荷增加是因为工件已经和凹模底部开始接触,大量材料继续向侧向实心凸起处流动,少量材料向上反挤成形作动筒的上端。最后,通过实验与模拟验证表明,作动筒锻件在双道次加载路径下的筒体成形良好,底部实心凸起处充填饱满。多道次加载能够发挥钛合金的超塑性能,提高成形效率,精确塑性成形。     

2A12铝合金带筋薄壁梯形环件挤压成形研究

为了克服2A12铝合金薄壁梯形环件不同壁厚及不同的内部形状立筋难以成形的问题,采用了预成形+反挤压成形工艺方案。对不同凸模型腔最低高度和凸模圆角半径的薄壁梯形环件的成形进行了数值模拟和分析。利用统计软件进行了回归分析。结果为:当预成形凸模压下量为8.87 mm、凸模型腔最低高度为14.25 mm、凸模圆角半径为15.71 mm时,挤压过程中梯形环件立筋成形良好,各部分壁高协调生长,立筋底部缺陷消失,梯形环件的等效应变分布较为均匀。采用优化后的工艺参数和模具对模拟结果进行了验证,得到了符合尺寸精度要求的梯形环件。     

321不锈钢V形件充液成形失稳控制研究

充液成形技术是一种有效解决复杂薄壁零件成形问题的方法.针对321不锈钢V形件常规拉深成形需要多道次成形、工艺冗余的问题,通过分析V形件充液成形过程中易出现失稳现象,设计了带初始反胀的充液成形的技术方案.结合数值模拟,对薄壁V形件充液成形过程中出现的凸模侧壁破裂、法兰区起皱等失稳形式进行了研究,优化了液室压力加载曲线、压边间隙、初始反胀压力及初始反胀高度.结果表明,V形件在优化的工艺参数条件下成形既可产生“摩擦保持”的效果,改善了应力状态,又可避免凸模侧壁破裂和法兰区起皱,提高了零件成形极限和壁厚分布的均匀性.     

方形盒制件圆角处拉深破裂的数值模拟

金属薄板成形的数值模拟技术在冲压件生产和模具设计中起着重要的作用。文章借助Dynaform软件对某方形盒制件拉深破裂现象进行数值模拟,分析其产生原因和影响因素,并利用正交实验找出防止该制件圆角破裂的拉深条件组合。结果表明,在冲压速度、凸模圆角半径、摩擦系数和板料厚度4个因素中,凸模圆角半径对盒形件拉深破裂的影响最大。为降低因圆角处板料剧烈减薄而产生破裂的几率,盒形件拉深时应采用较大的凸模圆角半径。     

模具温度对铝合金板拉深性能的影响

借助商用有限元仿真软件ABAQUS,采用热力耦合有限元法对汽车用铝合金板5083-O的圆筒件温拉深过程进行数值模拟.在此基础上,利用试验设计方法,分析初始温度布置对拉深能力的影响,并给出拉深件破裂失效形式.研究结果表明,凸模底部和凹模法兰的温度决定着铝合金板拉深能力,在凹模法兰处于较高温度250℃而凸模底部处于室温的拉深模式中,临界凸模行程最大;而拉深件的破裂失效即可能出现在凸模圆角区附近,也可能出现在凹模圆角区附近.可见,差温拉深中温度布置对发挥板料成形能力十分重要.     

6016铝合金板材室温成形性及其数值模拟

通过实验和数值模拟方法研究了6016-T4P铝合金板材在室温下的成形性能。通过刚模胀形实验获得了成形极限图(FLD),通过单向拉伸实验建立了6016-T4P铝合金的室温Johnson-Cook材料模型,并利用ABAQUS有限元软件对刚模胀形实验进行了数值模拟。模拟过程中采用最大凸模力准则和应变失稳准则获得了计算的成形极限结果,并讨论了凸模速度、摩擦系数等对成形极限模拟结果的影响。结果表明:当摩擦系数为0.1,凸模速度为1000 mm·s~(-1)时,模拟和实验结果吻合较好。随摩擦系数的增大,平面应变值增大,成形极限曲线(FLC)垂直向上移动,且摩擦系数的变化对FLC的右侧部分影响较显著;随凸模速度增加,FLC略垂直向下移动,平面应变值减小。进而应用合理的成形参数成功预测了6016铝合金汽车B柱零件的冲压成形效果。     

单道次渐进成形锥形件壁厚均匀临界成形角的研究

基于ANSYS/LS-DYNA分析平台构建单道次渐进成形锥形件的有限元模型,利用数值模拟和实验方法研究单道次渐进成形锥形件的壁厚均匀临界成形角。通过研究不同成形角的锥形件,获得所用板料的壁厚均匀临界角,并分析了坯料厚度和轴向进给量对壁厚均匀临界角的影响。数值模拟结果和实验结果均表明,随着坯料厚度增大,壁厚均匀临界成形角逐渐增大,轴向进给量对壁厚均匀临界成形角影响基本无影响。     

正交试验法在汽车翼子板成形技术中的应用

根据正交试验原理,应用板料成形软件Pamstamp 2G对不同压边力、模具与板料间摩擦因数、凸、凹模间隙和板料初始尺寸进行数值模拟,将数值模拟的板料厚度同实际成形件厚度进行比较,得出上述各因素对前翼子板成形结果的影响,并预测了前翼子板优化的成形工艺条件。