基于数值模拟的小应变差筒形件旋压成形方法研究

为了获得变形均匀的筒形件,提出采用有限元数值模拟方法对错距旋压、等距旋压和对轮旋压三种强力旋压成形工艺方案进行分析,介绍了三种强力旋压成形工艺方法及其原理,并制定了相应的成形工艺方案。以20钢筒形件为研究对象,采用MSC.MARC有限元软件,对三种不同的强力旋压成形过程进行了数值模拟。结果表明,旋压成形后工件的内外表面存在一定的应力及应变差;采用对轮旋压所获得筒形件内外表面应力应变差远小于错距旋压及等距旋压,采用等距旋压成形时筒形件内外表面应力应变差最大。     

金属强力旋压成形的数值模拟分析

采用ABAQUS的弹塑性有限元方法,对筒形件进行强力正反旋的数值模拟,通过对正反旋成形过程中应力-应变的分析得出一般情况下正旋形式较好。同时在不同工艺参数下筒形件正旋旋压过程进行了动态模拟、应力-应变以及材料能量变化的分析。通过对不同进给比的正旋数值模拟,得出当进给比为0.4 mm/r时,旋压件的表面质量和贴膜效果比较好,能够顺利进行旋压成形并有较好的生产效率。     

基于Simufact筒形件强力旋压与变薄拉深成形质量研究

为了得到较高成形质量的筒形件,采用有限元数值模拟的方法对强力旋压与变薄拉深两种筒形件成形工艺进行分析,使用锡青铜杯形件作为研究对象,利用Simufact有限元仿真软件对同一毛坯进行两种不同成形工艺的数值模拟。以连杆衬套成形件的内径扩径量、外圆度误差、外轴线直线度误差、内轴线直线度误差与喇叭口长度为成形质量评价指标,选取最佳成形工艺,并对仿真可靠性进行试验验证。结果表明,就锡青铜的三旋轮错距强力旋压与三次连续变薄拉深而言,变薄拉深工艺的尺寸精度略优于强力旋压工艺,且变薄拉深工艺形成的喇叭口较短,材料利用率高,适用于单一型号连杆衬套的大批量生产。     

筒形件强旋变形流动规律研究

为研究筒形件反旋变形金属流动规律,文章建立了反旋三维刚塑性有限元模型,采用DEORM3D软件对其变形过程进行数值模拟,并进行了BT20钛合金薄壁筒反旋工艺试验研究。模拟结果显示,筒形件反旋时接触区存在一个分流面,分流面一侧的金属沿旋轮进给反方向流动,该流动是筒形件反旋成形所必需的;另一侧金属则向旋压未旋区方向流动。该模型可以合理解释筒形件反旋时金属轴向流动所引起的多种缺陷。     

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.     

筒形件强力旋压工艺模拟及实验研究

采用有限元与工艺实验相结合的方法,对筒形件强力旋压工艺进行了研究。对于旋压加工工艺,利用有限元模拟软件建立三维弹塑性模型并进行数值模拟,然后在此基础上分析进给比、减薄率2个工艺参数对筒形件强力旋压成形过程的影响规律。根据数值模拟结果,设计并制造了工装与模具,同时进行了工艺试验,成功试制了壁厚减薄效果良好的筒形件强力旋压样件。     

筒形件强力旋压的刚塑性有限元分析

筒形件强力旋压是当代的一种重要生产工艺过程。本文建立了筒形件强力旋压的平面变形力学模型，通过刚塑性有限元分析，获得了正旋工艺和反旋工艺的塑性流动速度场，以及应变和应变速率的分布。塑性流动模型与网格实验结果在趋势上得到较好的吻合。     

铸造铝合金筒形件强力热反旋减薄率对喇叭口(缺陷)的影响

基于ABAQUS/Explicit有限元平台对7075铸造铝合金筒形件强力热反旋成形进行数值模拟,分析减薄率、预热温度对筒形件旋压成形过程中喇叭口缺陷的影响。结果表明,减薄率为20%、预热温度为300℃时,工件壁厚减薄均匀且内壁保持贴模;减薄率为30%、预热温度为325℃时,工件出现明显的喇叭口现象,扩径度最大,达5.35%。综合分析表明,最佳工艺参数为减薄率20%、预热温度300℃。     

筒形件旋压成形的有限元数值模拟研究

运用ABAQUS软件的非线性接触对筒形件旋压成形进行数值模拟.当毛坯壁厚为5 mrn时,正旋和反旋最适减薄率分别为32％和30％,一次旋压合格工件的极限减薄率分别为48％和42 ％.随着毛坯壁厚的增加,极限减薄率将减小,且正旋和反旋的最适减薄率也随之减小.当毛坯壁厚达到7 mm时,旋压力的增长率将明显提高.研究表明,利用有限元数值模拟可为选定工艺技术参数、提高产品质量和减少试加工过程提供有效的途径.     

基于数值模拟技术筒形件旋压工艺参数的分析

强力旋压是制造薄壁筒形件的一种高效加工方法,在加工过程中会受到很多工艺参数的影响.为改善工件的加工工艺和提高产品质量,有必要对旋压过程中几种影响较大的工艺参数进行分析研究.运用ANSYS软件建立了筒形件旋压的三维有限元模型,利用软件中的LS-DYNA求解器,对圆筒旋压成形过程进行了数值模拟.通过软件的后处理器得到了工件的径向、周向和轴向应力及其应变分布规律,分析了在实际生产中存在问题的发生机理,并就旋压深度、摩擦系数和旋压进给量对旋压力的影响进行了深入分析研究,所得结果可为旋压工艺参数的选取和模具结构的优化设计提供必要的指导.     

基于数值模拟技术简形件旋压工艺参数的分析

强力旋压是制造薄壁筒形件的一种高效加工方法。在加工过程中会受到很多工艺参数的影响。为改善工件的加工工艺和提高产品质量,有必要对旋压过程中几种影响较大的工艺参数进行分析研究。运用ANSYS软件建立了筒形件旋压的三维有限元模型,利用软件中的LS．DYNA求解器,对圆筒旋压成形过程进行了数值模拟。通过软件的后处理器得到了工件的径向、周向和轴向应力及其应变分布规律,分析了在实际生产中存在问题的发生机理。并就旋压深度、摩擦系数和旋压进给量对旋压力的影响进行了深入分析研究,所得结果可为旋压工艺参数的选取和模具结构的优化设计提供必要的指导。     

大长径比铝合金筒正反旋成形性对比研究

通过对A5052和A3003两种铝合金材料进行正、反旋对比分析,得出A5052在大长径比筒形件正、反旋成形时成形质量较优;探究了两种材料在正、反旋时旋压力分布,研究显示径向力大于轴向力,并远大于切向力;进一步研究成形质量较好的A5052在不同旋轮个数及布局下的成形特点,应变场分析显示双旋轮同步正、反旋成形其最大等效应变较小,具有较稳定的成形性,且正旋成形质量高于反旋,结论可为液体包装容器制造行业的工艺与材料设计提供参考。     

筒形件反旋过程三维刚塑性有限元数值模拟

建立了更加符合筒形件实际强旋过程的有限元模型，对筒形件反旋过程进行了三维生有限元数值模拟。获得了筒形件反旋变形时的应力和应变速率，解释了反旋时的胀径、缩径及母线偏转和隆起等问题，求得了反旋过程中旋压力的变化，其结果与实测结果吻合较好     

钛合金筒形件强力旋压工艺模拟

采用ANSYS软件对不同工艺参数下钛合金TC4筒形件的强力旋压过程进行了模拟,获得了成形角、减薄率、进给率等工艺参数对等效应力和旋压力的影响规律,为TC4旋压工艺参数的选择和优化提供了依据。     

筒形件正旋隆起及旋压力三维有限元模拟分析

应用有限元软件MSC．Marc，对TC4筒形件热旋正旋成形过程进行三维弹塑性有限元模拟研究，建立起正旋成形的三维有限元计算模型，分析了旋压加工中隆起现象，计算了旋压力，得到了工艺参数对隆起及旋压力的影响关系。该模拟计算对于探索复杂的旋压成形规律具有重要意义。     

筒形件反旋的三维刚塑性有限元分析

采用三维刚塑性有限元对筒形件反旋进行了分析。建立了筒形件反旋的三维分析模型，获得了旋轮作用区域和其周转区域的应变速率和应力的分布，较好地解释了工艺的变形规律，计算得到了旋轮前锥角对旋压三分力的影响关系以及使总旋压力最小的旋轮前锥角。有限元分析获得的变形区的分布与试验结果相符。     

小口径薄壁筒形件变薄旋压工艺及实验

根据单轮旋压工作原理,采用一种变薄旋压工艺成形小口径薄壁筒形件,并通过有限元模拟软件分析了旋轮成形角、减薄率和进给量对金属变形的影响,确定了旋压成形工艺参数。采用模拟结果对小口径铝合金管进行变薄旋压实验,产品的机械性能、内外表面质量和椭圆度都得到了显著的提高,充分证明了该工艺的可行性,为进一步深入研究和推广小口径薄壁筒形件的变薄旋压工艺奠定了基础。     

DP800高强钢筒形件流动旋压成形过程及旋压力分析

基于ABAQUS/Explicit平台,建立了双旋轮筒形件流动旋压成形有限元数值模拟模型,分析了DP800高强钢筒形件流动旋压成形过程的应力应变分布规律,并研究了旋轮成形角、旋轮圆角半径、旋轮进给比和壁厚减薄率4个关键工艺参数对DP800钢筒形件流动旋压力的影响。结果表明:等效应力和等效应变的最大值出现在旋轮与坯料接触区,已成形区域的应力均匀;工件外表面的等效应变均大于工件内表面等效应变,并沿着厚度方向逐渐减小;各旋压分力大小顺序为:径向旋压力轴向旋压力切向旋压力;随着圆角半径、旋轮进给比、壁厚减薄率的增大,各向旋压分力和总旋压力都呈增大趋势;随着成形角的增大,轴向旋压力和切向旋压力呈增大趋势,但径向旋压力和总旋压力呈先减小后增大趋势。     

锥筒形件剪切-拉深复合旋压成形可旋性表征方法研究

针对锥筒形件剪切-拉深复合旋压时可旋性表征困难的问题,提出采用可旋性表征曲线对其进行表征。基于Abaqus软件建立了镍基高温合金锥筒形件全流程复合旋压成形有限元模型,分析了不同半锥角锥筒形件的破裂及起皱情况,进而获得其极限拉深系数;在此基础上,构建了锥筒形件剪切-拉深复合旋压成形的可旋性表征曲线,获得了锥筒形件复合旋压成形时的安全区以及破裂起皱区,并通过复合旋压工艺试验验证了有限元模型的可靠性。结果表明:采用剪切旋压时的半锥角为横坐标、拉深旋压时的极限旋压系数为纵坐标所构建的可旋性表征曲线,可实现对锥筒形件剪切-拉深复合旋压成形可旋性的有效表征。     

摩擦对铸态铝合金筒形件多道次强力热反旋鼓包的影响

铸态铝合金筒坯与模具接触摩擦是导致筒形件多道次强力热反旋成形不均匀变形的主要因素之一,在很大程度上决定着筒形件旋压过程中鼓包等缺陷的控制与消除。文章基于ABAQUS/Explicit有限元平台建立了该成形过程可靠的三维热力耦合有限元模型,分析了多道次强力热反旋成形中摩擦对鼓包的影响规律和作用机理。结果表明,随着旋轮与毛坯件间摩擦系数的增大,第一道次、第二道次和第三道次筒形件鼓包高度变化程度小,只有微小的减小,第四道次先减小后增大;随着芯模与筒形件间摩擦系数的增大,第一、二、三、四道次鼓包高度先减小后增大。研究结果为铸态铝合金筒形件强力热反旋成形极限中摩擦的选择提供依据。