工艺参数对大口径薄壁矩形管弯曲成形的影响

基于动态显示分析有限元平台Abaqus/explicit,建立了大口径薄壁矩形管弯曲成形的三维有限元模型,模拟分析了变形速度对矩形管弯曲成形失稳起皱的影响规律,试验结果表明:在单独施加旋转速度时薄壁矩形管的失稳起皱程度较大,同步施加旋转速度和助推速度时管件的失稳起皱趋势有所减缓,起皱系数ζ也随着减小。研究结果对薄壁矩形截面管材弯曲成形中工艺参数的选择和优化具有重要意义。     

连续辊压成形中的起皱缺陷分析

三维曲面连续辊压成形技术是一种新型的板材成形技术,通过一对可弯曲辊及其形成的辊缝即可实现双向曲率的板料成形。利用数值模拟方法对连续辊压过程中板材的最大压缩率和板材厚度对起皱缺陷的影响进行了研究。研究结果表明,当最大压缩率过大时,凸曲面件中间部位与鞍形件边缘易产生起皱缺陷,起皱程度随最大压缩率增加而增大。增大板材厚度,对失稳起皱具有抑制作用。对数值模拟结果进行实验验证,利用PRO CMM光学追踪器对实验件进行三维型面测量分析,实验结果证明了模拟结果的正确性。     

薄壁纯钛管数控弯曲成形性能研究

研究了薄壁纯钛(CP-Ti)管在不同弯曲半径和不同材料性能下的多缺陷约束数控弯曲成形性能,通过显式/隐式三维有限元模型和实验研究了先进轻量化材料CP-Ti的成形潜力。结果表明:管材的硬化指数、厚向异性指数和杨氏模量的变化对弯曲成形性能有很大影响;与壁厚减薄和截面畸变相比,失稳起皱是抑制大直径薄壁CP-Ti管弯曲成形性能的主要缺陷。升高温度可以提高CP-Ti管的弯曲成形性能,特别是抗起皱性能。     

基于DYNAFORM的内高压成形中预成形工艺改进

对复杂形状空心构件内高压成形工艺进行了数字模拟研究。采用有限元模拟,对矩形截面空心零件弯曲部位在内高压成形过程中产生起皱、破裂等缺陷进行了分析;针对矩形截面空心件弯曲部位,提出采用椭圆截面充液预成形的方法,控制起皱、破裂缺陷的产生,成形质量较理想。并通过试验进行了验证,采用较低压力可以改善内高压成形过程中材料的分布、提高材料的成形极限、控制缺陷产生并提高产品质量。     

不均匀压下金属板带面内弯曲的成形极限

锥辊不均匀压下板带面内弯曲是一种省能、柔性、高效、精密局部连续塑性成形过程。在实验结果的基础上分析了锥辊辗轧状态对板带面内弯曲成形要限的影响，并对实验过程中出现的３种失稳起皱的情形进行了讨论。     

内压对薄壁管充液压弯时的影响

失稳起皱和截面畸变是薄壁管弯曲成形过程中的主要缺陷,通过数值模拟和实验的方法,研究了液压支承下管材的弯曲变形行为,进行了从无内压到内压为18MPa的管材充液弯曲成形,分析了充液弯曲成形过程中的内压值对成形的影响,给出了成形后的不圆度和典型点壁厚减薄率的变化规律,结果显示,随着充液压力的增加,管材的截面不圆度逐渐减小,管材内侧壁厚增厚趋势减小,外侧壁厚减薄趋势增大。并根据模拟结果给出了成形后的典型点的应力状态。     

低碳钢/铝合金双层管的充液弯曲起皱行为(英文)

双层金属管由内层耐腐蚀合金和外层低碳钢管组成,具有优良的综合性能。通过有限元模拟和实验研究内外层不同厚度比和内部液体压力对低碳钢/铝合金双层管充液弯曲起皱行为的影响,分析双层管充液弯曲出现的两种起皱失稳形式,即分叉失稳和极值点失稳。结果表明:起皱随着厚度比的增加而延缓,双层管稳定性随着厚度比的增加而明显提高。通过有限元模拟确定了最优的厚度比选取范围。当内压较低时,双层管易出现内外层分析缺陷,导致内层铝合金薄壁管出现分叉失稳。随着内压的升高,内层管抗失稳能力明显提高,成型极限增加。实验结果验证了不同内压下的有限元预测结果。通过该研究,确定内压和外层管壁厚的选取方法,得到双层管充液弯曲避免内层薄壁管起皱的机理。     

内压对薄壁铝合金管材充液压弯过程的影响

采用实验和数值模拟研究5A02铝合金薄壁管材充液压弯成形过程中内压对缺陷的影响规律,分析内压对弯曲内侧起皱、截面畸变及壁厚分布的影响,获得壁厚变化规律;通过数值模拟给出的应力状态,揭示缺陷形成机制。结果表明:提高内压能降低轴向压应力的绝对值,减小失稳起皱趋势,当内压超过一个临界值时,皱纹完全消除。对于直径为63 mm、壁厚为1 mm的5A02-O铝合金管材,其内压临界值为2.8 MPa。充液有效地减小截面畸变程度,随内压的增大,截面畸变程度逐渐减小。弯曲后,壁厚最大减薄点位于弯曲外侧点,且随内压的增大,轴向和环向拉应力均呈增大趋势,弯曲外侧壁厚度减薄的趋势也增大。     

内高压成形技术研究与应用新进展

介绍近年来在内高压成形机理、工艺、设备和应用方面的最新进展。针对大截面差管件,弯曲轴线异型截面构件和枝杈管3类工艺,给出典型零件缺陷形式、形状精度、壁厚分布和工艺参数的影响。详细介绍了皱纹控制与利用,降低整形压力的方法和内压与轴向力耦合作用下管材的塑性失稳起皱分析。最后给出了研制的典型内高压成形件及在汽车、航天、航空中的应用。     

型材弯曲模设计

分析了型材在弯曲后其口型失稳起皱的原因,介绍了在型材槽型中填充胶条后在模具的夹持中弯曲成形的工艺,从根本上解决了型材的失稳和起皱,保证了型材的口型尺寸。     

大底圆角筒形件拉伸压边设计

对大底圆角筒形件失稳起皱机理进行了分析。提出了由于大底圆角而形成的多元复合体及常规压边设计失稳的趋向性。提出了抗失稳起皱拉伸压边新工艺以及设计原则和参数取值。论述了设计技术及应用效果。     

管材数控弯曲中的起皱分析与控制

针对内高压成形过程中,对弯曲件质量的严格要求,研究了低碳钢管材的数控弯管过程。采用数值模拟和实验,分析了不同弯曲半径、芯棒和管坯的间隙、芯棒位置和有无防皱块等参数对起皱的影响。结果表明,随着弯曲半径、芯棒直径、芯棒伸出量的增大及采用防皱块的情况下,管材弯曲起皱的趋势减小;在数值模拟的基础上进行了试验研究,试验结果和数值模拟结果吻合较好。采用二倍管径的弯曲半径,芯棒和管材间隙0.015D的情况下,能够有效地避免了弯曲内侧的起皱和外侧的减薄,成形出合格的副车架弯曲件,满足后续的内高压成形。     

薄壁管小弯曲半径数控绕弯成形芯模效用的实验研究

薄壁管数控弯曲中带芯头的柔性芯模是提高薄壁管件成形极限和成形精度的关键因素。文章建立了绕弯过程芯模(包括芯棒和芯头)的理论解析模型,包括了芯模直径d、芯棒伸出量e、芯头个数n、芯头厚度k、芯棒/芯头孔心间距p及芯棒圆角半径r等参数的选取公式的推导,获得了不同弯曲规格下的芯模参数取值范围,验证了解析模型的合理性;实验研究了芯模参数对管材失稳起皱、壁厚减薄和截面畸变的影响规律。通过分段抽芯的工艺方法,完成了38mm×1mm×38mm(1D)高难度不锈钢管件的弯曲。     

薄板充液拉深法兰起皱失稳研究

研究薄板充液拉深锥形件的过程中的法兰变形区失稳起皱的临界条件，提出克服法兰变形区及自由变形区失稳起皱的措施，为充液拉深工艺设计提供理论参考。     

铝合金异形件充液成形失稳控制策略

对2024-O铝合金异形件的充液成形过程进行研究,讨论充液成形过程中可能出现的失稳形式,通过数值模拟与实验分析液室压力和压边间隙对充液成形的影响,优化工艺参数,提出了控制失稳的措施。结果表明,长边法兰起皱和短边侧壁断裂是成形的主要失效形式,采用合理的压边间隙、液室压力加载路径,可以有效控制法兰起皱和侧壁破裂,实验结果与数值模拟符合较好。     

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。     

基于PS2F软件的型材拉弯成形工艺研究

运用拉弯成形专用模拟软件PS2F对角形截面不锈钢型材拉弯件的成形过程进行了模拟研究.并以某型地铁车体不锈钢角形截面弯梁为典型件,对其拉弯成形工艺进行数值分析和优化,通过分析起皱等成形缺陷,开发出高精度拉弯胎具.试验结果表明成形件轮廓精度大幅度提高,并消除了起皱、截面畸变等成形缺陷,产品质量精度完全满足生产要求.     

导管弯曲成形缺陷的定量分析及后处理方法

为了满足工业领域对弯曲导管高精度成形的要求,基于与有限元分析结果相应的点云数据及节点空间距离的计算,对空间连续弯曲导管成形质量缺陷进行定量分析,分别对导管弯曲成形过程中截面畸变、起皱和回弹等成形缺陷建立了相应的截面畸变度、波纹度、回弹角等数学表征模型,给出了计算公式及流程,提出了通用的管材成形有限元后处理分析方法并开发了软件模块。之后,通过利用DYNAFORM导管弯曲成形结果验证了各弯曲处的截面畸变、管壁内侧起皱计算方法的有效性以及采用有约束非线性规划方法计算的回弹角计算方法的有效性。     

薄板拉深筒形件起皱失稳分析

介绍了薄板拉深筒形件的塑性失稳条件，起皱的主要原因及防止措施。     

基于有限元模拟的变截面辊弯成形起皱缺陷预测

针对变截面辊弯成形过程中凸弧受压失稳起皱问题,利用改进后的C-B起皱预测准则和有限元仿真技术,计算起皱因子以评价板料凸弧各处起皱发生的难易程度,生成起皱云图以观察材料各部分的稳定状态并预测可能出现起皱的部位。根据此准则,通过正交实验研究板厚、圆弧半径、边腿高度和圆弧圆心角对起皱的影响规律,为修改辊弯成形工艺和模型提供依据。有限元仿真模拟结果与理论推导数据吻合良好,证明了起皱准则的有效性和精确性。