半球形件粘性介质压力成形的数值模拟研究

粘性压力成形技术是金属板材成形领域里新近出现的一种先进的加工工艺。对双面施放粘性介质的板材胀形进行了模拟研究，在双面施放介质的板材粘性介质胀形时，排放孔位置分布对毛坯成形过程有明显的影响。排放孔位置分布的不同造成模腔内介质的速度场不同，进而导致板材不同部位的流动速度的方向大小发生变化，最终使成形件的厚度分布不同。     

液体介质传热渐进温成形研究

由于液体介质的存在,在以导热油直接作为传热介质加热板料实现板料温热渐进成形中,成形初始的预胀以及成形过程中存在的背压是区别于其他渐进成形方法的显著特征。在数控渐进机床上,首先以2A12铝合金板料对成形过程中液体压力产生的板料预胀和过程背压的影响进行了研究,然后采用SUS304不锈钢板料对成形过程中的导热油温度影响进行了研究。研究结果表明：液体介质较小的压力产生的预胀和背压对成形过程没有显著影响,成形过程中为了保证导热油和板料充分接触,导热油可以保持一定的系统压力;采用液体介质直接作为传热介质加热板料进行板料温渐进成形是可行的;温度对SUS304不锈钢板渐进成形性能影响显著。     

铝合金半球形件反向粘性介质压力成形及有限元分析

针对铝合金半球形零件在成形时容易出现拉裂、 起皱等问题,首次提出采用反向粘性介质压力成形方法进行此类零件的成形,并对其成形过程进行了有限元仿真分析和实验验证,得到不同反向粘性介质压力下试件的几何形状和壁厚变化规律以及粘性介质压力场的分布规律.结果表明,坯料在较高反向粘性介质压力作用下"反向拉深",形成了预反成形效果,改...     

粘性介质反向压力胀形对5A02铝合金板成形性的影响

粘性介质压力成形（Viscous Pressure Forming,VPF)是一种适合于难变形材料板金零件制造的软模成形工艺。采用粘性介质胀形实验研究了反向压力对5A02铝合金板料成形性能的影响，结果表明在一定范围内的反向压力有利于抑制板料的平面各向异性，而在更高的反向压力条件下板料具有更好的成形性。     

高温合金波纹件粘性介质压力成形过程危险点的数值模拟

粘性介质压力成形（Viscous pressure forming,VPF)适合于高强度难变形材料钣金零件的制造。本文应用有限元商业软件DEFORM^TM进行模拟，对比分析采用粘性介质压力和刚性凸模成形高温合金波纹形薄壁件过程中材料危险点的变化。发现前者板料成形的危险点会发生转移，释缓了应力集中，降低了缺陷了发生的可能性。因此，有利于提高板料的菜性。     

在反向压力粘性介质胀形铝、钛合金板实验研究

粘性介质压力成形是一种新发展起来的板金软模成形工艺，其对板料成形性能的影响可以通过胀形实验来检测和评价。文中采用一种具有应变速率敏感性的半固态粘性物质作为传力介质，采用胀形实验研究了在有、无施加反向压力的情况下，铝和钛合金板料的成形形状特征与应变分布，结果表明，粘性介质压力成形，尤其是存在反向压力时可提高板料的成形性能。     

宽长比对铝合金盒形件粘性介质压力成形的影响

针对不同宽长比(即盒形件宽度和长度的比值)的铝合金盒形件粘性介质压力成形进行了研究,分析了盒形件的不同宽长比对试件的壁厚、应力与应变及破裂区域的影响,得到了不同宽长比盒形件的极限变形能力。研究结果表明,随着盒形件宽长比的增加,试件破裂区域由盒形件长度方向的底部直边圆角区域向底部4个拐角圆角区域转移,能够成形出的最小圆角半径不断减小,贴模性能不断提高。     

阶梯形件粘性介质压力成形的试验研究

介绿了用粘性介质压力成形（VPF）方法制造阶梯形件的工艺过程,通过调整压边力与介质注入压力的配合,分两步来控制板料的成形,成功地制出阶梯形零件。该方法在第一工步采用较小的压边力拉深预成形,使板料尽量流入型腔,第二工步则加大压边力和介质注入压力使板料最终贴模成形。结果表明采用这种新工艺成形的零件厚度分布均匀,减薄量小,表面质量好,尺寸精度高。     

薄壁零件粘性介质外压多道次缩径研究

提出了粘性介质压力缩径成形方法,利用粘性介质力学性能和易于实现的加载方式,延缓缩径过程失稳并在一定条件下消除失稳产生的褶铍,提高极限缩径量.多道次成形可以将一个较大的目标变形量分成多步小变形,控制每道次变形于失稳起皱范围内,较一次成形可以显著提高材料成形能力.采用有限元分析的方法研究了粘性介质外压多道次的缩径过程,得到了每一道次缩径后长径比和壁厚变化综合作用影响下一道次极限缩径量的结论.     

粘性介质压力成形研究进展(上)

随着技术的发展，采用高强度难变形材料超薄板制成的板金零件越来越多，而且成形件的三维型面日趋复杂，对这些零件的尺寸精度及表面质量，尤其是厚度均匀性的要求越来越高，这就对成形技术提出更高的要求。而通常的软模成形技术以及常规冲压由于各自的特点构成了相应的适用范围，仍存在许多不足。而粘性介质压力成形(Viscous Pressure Forming，VPF)工艺由于采用粘性物质作为成形过程传力介质，具有独特的优点因而具有广阔的应用前景。     

Influence of viscous medium temperature distribution on sheet fracture in viscous pressure forming at warm temperature

Viscous pressure forming （VPF） of aluminum alloy AA3003 sheet metal at warm temperature was investigated by using coupled thermo-elastoplastic-viscoplastic finite element method. The influence of viscous medium temperature distribution on sheet fracture location was studied and the distributions of fracture factor at different temperatures were obtained by using ductile fracture criterion. The results show that the failure of sheet metal varies with increasing initial temperature of viscous medium. When the initial temperature of viscous medium is near that of sheet metal, the failure location occurs at dome center, and when the initial temperature of viscous medium is too low, however, the failure location occurs at die comer. The occurrence of fracture can be postponed and even prevented through controlling the temperature distribution in viscous medium.     

Numerical simulation of aluminum alloy ladder parts with viscous pressure forming

1　INTRODUCTIONTheeffectofstressstatesonaxisymmetricsheetformabilityhasbeenstudiedundertheconditionofsolidmetalpunchforming [14 ] ,andtheeffectofblankholderpressure (BHP) ,frictioncoefficientandpunchconfigurationonthestressstateshasbeenob tained .Becauseofthedisadvantagesofsolid punchforming ,newformingtechnologyisneededtoim provethestressstatesofthesheetinformingprocessandtomeettherequirementofforminglow plastici ty ,complexshapeparts .Viscouspressureforming(VPF)isarecentlydevelopedfle…     

铝合金板温成形过程中拉深筋处摩擦的测量

在温成形过程中铝合金板与模具表面的接触和摩擦行为十分复杂,不同的接触区域摩擦状况不尽相同.分析了板料成形中摩擦测量的国内外发展状况,采用自行设计的新型摩擦测量装置完成了铝合金板温成形过程中拉深筋处摩擦系数的测量.该测量装置的特点是可以模拟板料的真实变形过程,采用楔形铝合金板试件,通过楔形槽产生周向挤压,来模拟法兰区板料成形时的增厚趋势,添加了加温和温控装置来模拟温成形时的温度环境,从而获得更为准确的测量结果.     

Effect of blank holder pressure on viscous pressure forming aluminum alloy ladder parts

Viscous pressure forming (VPF), is suitable for forming difficult-to-form sheet metal parts. An investigation in the effect of blank holder pressure(BFIP) on VPF aluminum alloy ladder parts was conducted. Based on experimental and numerical simulation results of the effect of BFIP on dimensional accuracy, wall-thickness reduction, forming pressure, material flow and defects (such as wrinkling and fracture) of specimens, the effect patterns of BFIP load path on VPF ladder parts were explained. The limits of BFIP corresponding to specimens with no defect and with wrinkling or fracture defect were determined. In the limits of formable BFIP, the variable load path of BFIP was beneficial to drawing blank into the die and decreasing wall-thickness reduction of specimens. The experimental results show that the ladder parts of good surface fineness and high dimensional accuracy can be obtained by variable load paths of BHP.     

Evaluation of forming limit in viscous pressure forming of automotive aluminum alloy 6k21-T4 sheet

A ductile fracture criterion is introduced into numerical simulation to predict viscous pressure forming limit of the automotive body aluminum alloy 6k2 l-T4. The material constant in the ductile fracture criterion is determined by the combination of the viscous pressure bulging （VPB） test with numerical simulation. VPB tests of the aluminum alloy sheet are carried out by using various elliptical dies with different ratios of major axis to minor axis（β）, and the bugling processes are simulated by the aid of the finite element method software LS-DYNA3D. On the basis of the stress and strain calculated from numerical simulations, the forming limits of bulging specimens obtained are predicted by the ductile fracture criterion, and compared with experimental results. The fracture initiation site and the minimal thickness predicted by the ductile fracture criterion are in good agreement with the experimental results.     

高强度铝合金板材的温热介质充液成形研究

在温度20℃～300℃的范围内,对厚度1.2mm的7B04-T6高强度铝合金薄板在应变速率分别为0.0006s-1、0.006s-1和0.06s-1的条件下进行了单拉试验,并在此基础上利用MSC.Marc有限元软件进行了筒形件温热介质充液成形的差温热力耦合数值模拟,研究了成形温度、冲压速度和液室压力对于成形性能的影响。结果表明,在冲压速度15mm/min以及液室压力1MPa的情况下,零件的最大成形高度由常温下的20.5mm提高到了300℃时的31.6mm。     

5754铝合金板材冲压成形材料模型研究与应用

建立准确的材料模型是冲压数值模拟的基础,通过3个方向的单向拉伸试验、以及单向压缩试验和成形极限试验,获得5754铝合金材料性能数据,基于Voce硬化模型、Barlat89屈服准则和成形极限,建立5754铝合金成形用材料模型。利用Pamstamp-2G软件,对5754铝合金汽车大梁的冲压成形进行数值模拟,并与冲压试验结果进行对比。结果表明:数值模拟获得的应变数据与试验测量获得的应变数据比较接近,且各区域最大减薄率误差在±10%以内,验证数值模拟的可靠性。     

工业AA1200铝合金薄板拉伸成形模拟和实验研究(英文)

对工业AA1200铝合金薄板拉伸成形的模拟和实验结果进行比较和评估。采用单向拉伸试验得到模拟所需输入参数。根据von Mises和Hill-1948屈服准则,采用Abaqus/Explicit有限元软件分析成形过程。将冲压力和应变分布的模拟结果与实验结果进行比较和验证。结果表明:在这两种情况下,使用各向异性屈服准则模拟的结果与实验结果更吻合。     

填充纯铝颗粒对热态粘性介质传热性能的影响

针对粘性介质温热成形过程中导热率低的问题,提出了在粘性介质中填充一定量的高导热率颗粒的方法来提高其导热率。以纯铝颗粒为研究对象,通过纯铝颗粒在粘性介质中的沉降试验、不同填充参数的粘性介质导热率测量试验及传热过程的有限元分析,确定了纯铝颗粒粒径大小和质量分数对粘性介质传热过程的影响。研究结果表明:由于纯铝颗粒密度大于粘性介质密度,纯铝颗粒在粘性介质中存在沉降现象,沉降速度随温度的升高和粒径的增大而增加;同时,随着纯铝颗粒粒径的增大和填充质量分数的增加,粘性介质的导热率增大,有利于外部热量向粘性介质内部的传递;一定温度条件下,选择合适粒径和填充质量分数的纯铝颗粒作为粘性介质的填充物,对粘性介质传热性能的改善效果较为明显。