筒坯直径对黏性介质外压缩径成形的影响

针对筒坯直径对黏性介质外压缩径过程的影响问题,采用试验和有限元方法进行了分析,得到了不同筒坯直径条件下1Cr18Ni9Ti薄壁管件的失稳缩径量和极限缩径量。研究结果表明,在缩径区长度一定条件下,筒坯直径对黏性介质外压缩径成形影响较大,失稳缩径量随筒坯直径的增大而减小,极限缩径量随筒坯直径的增大而增大。     

缩径区形状对粘性介质外压缩径成形的影响

文章针对筒坯直径、缩径区长度及缩径区长径比(缩径区长度与筒坯直径的比值)等参数对粘性介质外压缩径成形的影响,采用理论分析、有限元分析和试验方法进行研究,得到了不同缩径区形状条件下的筒坯表面积变化及对缩径变形方式的影响规律。研究结果表明,在缩径区长径比在0～0.71范围内,筒坯表面积存在由减小向增加转变的"临界缩径量",使缩径变形方式由压缩类变形转变为伸长类变形,有助于极限缩径量的提高。     

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.     

筒坯端部条件对薄壁零件粘性介质外压缩径的影响

采用理论分析和有限元方法分析了筒坯端部条件对薄壁零件粘性介质缩径成形的影响,得到了筒坯端部约束和自由方式下的失稳压力及失稳起皱后形状变化与壁厚分布规律.研究结果表明:筒坯端部条件影响薄壁零件粘性介质外压缩径成形质量;约束筒坯端都限制材料流动,不仅可以提高筒坯失稳压力,还有利于筒坯起皱后的褶皱消除,提高极限缩径量.     

加载方式对黏性介质外压缩径成形的影响

采用有限元方法分析了加载方式(即注入加载通道的直径和数量)对黏性介质外压缩径过程黏性介质压力场及坯料的失稳起皱过程中压应力变化的影响,并对有限元分析结果进行了验证。研究结果表明,注入黏性介质的加载通道直径较大、数量较多,有利于改善黏性介质压力场的分布,延缓坯料失稳的产生,提高褶皱可消除程度。     

5A02铝合金薄壁管材热挤压缩径增厚成形试验研究及优化

为解决某型飞机拉杆缩径端部直接攻螺纹的问题,首次提出了5A02薄壁铝合金管端热挤压缩径增厚成形方法,设计并制造了成形模具。研究了增厚区直段尺寸、模具肩部长度与模具锥角对薄壁管热挤压缩径增厚行为的影响,并优化了成形工艺路径。试验结果表明:增厚区直段长度和外径过大易导致直段部分失稳起皱;模具肩部过长,材料易在支撑区产生堆积且易出现失稳屈曲,在满足管材可预热的条件下,模具肩部长度应越短越好;采用模具锥角为12°和16°的凹模单道次热挤压成形时,位于缩径区域的管材易出现起皱,且增厚区径向增厚不明显;采用先大锥角后小锥角两道次热挤压成形后,成形件缩径段径向尺寸由1. 00增至4. 06 mm,增厚率为306%,成形效果良好。     

大高径比凸台缩径—冷镦成形工艺方案研究

针对大高径比凸台冷镦粗成形易出现失稳的问题,制定出缩径预成形、冷镦终成形的工艺方案.并通过Deform-3D软件模拟了缩径和冷镦成形过程,研究了坯料直径和入模半角对成形质量及成形力的影响.数值模拟结果表明,采用缩径—冷镦工艺方案可避免镦粗失稳缺陷的产生.工艺试验表明,试验结果与数值模拟结果一致.数值模拟结果对工艺试验有一定的指导意义.     

界面润滑条件对薄壁零件黏性介质压力缩径影响的有限元分析(英文)

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对薄壁零件黏性介质外压缩径过程中模具与筒坯之间摩擦因数对变形的影响进行有限元分析模拟。结果表明:在缩径过程中筒坯料的变形速度方向与作用在表面的黏性介质的运动方向始终保持一致。模具与筒坯的摩擦因数的临界值是0.12,当小于0.12时,摩擦因数对缩径成形过程的影响较小;当大于0.12时,随着摩擦因数的增大,其对缩径成形过程的影响不断加剧。改善模具与筒坯之间的界面润滑条件有助于缩径成形极限的提高。     

金属薄壁管件外压缩径成形理论及实验研究

起皱失稳问题是空心薄壁类零件在加工和应用领域的主要瓶颈。基于此,对金属薄壁管件缩径成形过程中的弹塑性失稳规律进行研究,提出预测缩径褶皱、提高成形件质量的方法及技术手段。基于L.H.Donnell线性屈曲理论,推导了管坯均布外压作用下的环向弹性及塑性起皱临界载荷表达式;探讨了成形条件及材料参数对管材抗起皱性能强弱的影响。利用固体颗粒介质缩径工艺实现了AA7075管材不同热处理条件下的缩径成形,工艺试验验证了管材缩径成形起皱失稳理论的相关结论。     

球冠形薄壁封头在小减薄率工况下的失稳研究

高性能、高质量、大径厚比、轻量化大型薄壁燃料贮箱封头的整体化成形是目前我国航天制造急需解决的重大问题.通过旋压实验与有限元数字仿真相结合的方法对薄壁封头在小减薄率工况下的等壁厚旋压成形稳定性展开研究,在实验中研究了缩径旋压过程中封头法兰起皱失稳现象,并通过有限元仿真软件Marc分析了法兰起皱的演变过程.通过建立缩径位移等效模型,得出缩径位移量与法兰起皱有直接关系,即缩径量越大,法兰起皱越明显.对比仿真模型和等效模型的最大主应力矢量图,分析得出缩径会导致切向应力变化从而引起法兰起皱失稳,进一步证实了缩径是起皱失稳的主要原因.     

变径薄壁零件粘性介质外压缩径变形分析

针对变径薄壁零件粘性介质外压缩径方法,采用理论和有限元方法分析了粘性介质压力场分布、坯料几何形状及应力与应变的变化,并与试验结果进行对比.研究结果表明,粘性介质适应坯料失稳褶皱形貌产生不均匀的压力场,并在较高压力条件下消除褶皱;试件壁厚减薄,最大减薄率为4.3%,变形方式由压缩类变形向伸长类变形转变.     

Investigation on deformation behavior of sheet metals in viscous pressure bulging based on ESPI

In order to analyze the effect of viscous medium on the deformation behavior of sheet metals in viscous pressure bulging (VPB), the entire deformation process including instability and fracture was investigated real-timely by the aid of electronic speckle pattern interferometry (ESPI). Images of speckle patterns were captured continuously to obtain fringe patterns representing the full field strain rate. Values of strain rates were calculated based on the fringe patterns. The evolution of the weak region from the initial defect to the groove until crack was also observed through the fringe patterns. The onset of diffuse and localized necking were determined qualitatively and quantitatively. Experimental results show that the deformation of sheet metals in VPB passed through five states, namely, uniform deformation, strain localization, diffuse necking, localized necking and fracture. A defect emerged in strain localization. The growth of the defect caused the diffuse necking and generated a groove. The groove expanded mainly in length direction until the localized necking occurred. Finally the specimen fractured as a result of groove deepening. The tangential adhesive stress provided by viscous medium in VPB restricted the locally larger strain of the specimen. The diffuse necking was postponed greatly. Theoretical prediction of the limit strains of sheet metals in VPB would be made based on the experimental results in further work.     

缩径过程中的壁厚变化实验

对缩径工艺进行实验,研究了缩径过程中壁厚分布以及最大轴向力的变化规律。实验中选取不同的管坯直径,获取了不同的缩径系数。通过分析变形区内壁厚变化规律,特别是最终壁厚变化规律,确定了最大缩径力以及极限缩径系数。为验证理论计算结果的准确性,对实验结果与理论计算结果进行了比较。结果表明,增量理论的计算结果更加接近实验结果。     

挤压缩口工艺中缺陷的研究

针对钻杆接头挤压缩口成形过程中产生连皮四周出现缺肉及折叠缺陷的现象,采用三维有限元模拟软件Derform-3D,对整个缩口过程及成形影响因素进行了模拟分析,发现缺陷的产生主要是由反挤压与缩口同时进行时成形件底部金属复杂流动引起的.通过对冲头形状、凹模型腔及摩擦系数等成形影响因素分析,确定出缩短冲头长度、适当增大冲头直径...     

球形凹模缩口力模型研究与参数优化

利用金属塑性成形理论中的主应力法分析球形凹模缩口工艺中的主要技术参数--缩口成形力,其中考虑了现有分析计算中被忽略的料厚变化、加工硬化和弯曲的影响,建立了球形凹模缩口成形力的理论计算公式.通过实例对该新公式的计算结果进行了分析,并与试验数据做了比较.结果表明,该新公式计算结果与试验数据较吻合.最后提出了以缩口力为标准来优化工艺参数的思路.     

弹壳形状零件缩口力描述模型研究

基于对冲压成形加工中缩口工序变形区材料的变形力学特点的分析 ,考虑现有分析计算中被忽略的材料厚度变化及加工硬化两个因素的影响 ,利用金属塑性成形理论中的主应力法 ,提出了描述缩口成形力的一个新的数学模型 ,即P =f (n、k、mn、t、α、μ) (其中t=f1(t0 、r0 、r) ) ,及其具体表达式 ,并为之进行了试验和验证     

铝壶嘴多工位自动缩口模具设计

对铝壶嘴的落料、拉深、缩口、弯曲、胀形、切口、压边的成形工序进行了分析,并对这些工序中的自动缩口模具在设计与制造中存在的若干关键性技术进行了研究.该模具1模2次自动缩口,生产批量大,制件质量好.