球面滑履冷挤压工艺的数值模拟分析与研究

球面滑履由于其薄壁球面特殊结构特点,成形过程金属流动比较复杂,通过对数值模拟分析其成形的可行性,结果发现一次成形虽然能实现滑履成形,但其挤压时平均应力超过模具钢强度极限,而且一次成形球面变形量大,成形后回弹严重而影响零件球面精度,因此采用预成形和整形两次成形工艺来减小挤压时平均应力和变形量。最后通过工艺实验进行论证,改进后两次成形工艺方案合理,保证了成形件的尺寸精度,同时大大降低挤压力,有效保护模具,并大大缩短工艺实验周期,对该零件的生产应用具有重要的指导意义。     

飞机蒙皮振动辅助拉伸成形工艺分析

拉伸成形结束后,由于残余应力的存在导致蒙皮零件产生较大的回弹,会严重影响蒙皮的使用质量。基于回弹产生的原因,从工件的应力-应变机制阐述了振动减小残余应力的机理,提出了一种振动辅助飞机蒙皮拉伸成形的新工艺方法,给出了该工艺的主要参数——频率、振幅在应用选择上的依据条件及实际运用中可选择的合理范围。以飞机前缘蒙皮拉伸成形为例,通过数值仿真模拟,分析了施加振动对成形蒙皮零件回弹的影响以及频率、振幅对改善回弹的影响,并通过实验加以验证。结果表明,在飞机蒙皮拉伸成形过程中,施加振动可以更加有效地减小零件的回弹,当选取的工艺参数频率为30 Hz左右、振幅在1.5 mm左右时回弹值最小,效果最佳。     

钛合金L型材电辅助热绕弯工艺仿真

针对小截面大包角钛合金型材零件的弯曲成形,提出了一种新型热绕弯成形工艺。为了研究该工艺的成形特点,基于ABAQUS软件建立了钛合金L型材电辅助热绕弯成形的有限元模型,并对TC2钛合金弯曲构件在700℃条件下的热绕弯过程进行了数值模拟,分析了侧压力、摩擦系数、成形角速度及应力松弛时间等工艺参数对成形回弹的影响规律。结果表明:在采用新型热绕弯成形工艺成形小截面大包角型材零件的过程中,当侧压力和摩擦系数增大时,型材回弹量显著减小;当成形角速度增大时,型材回弹量随之增大;当应力松弛时间增加时,应力松弛后的型材回弹量呈现先显著减小、后趋于稳定的变化规律。     

球面滑履精密冷挤压大升角旋转脱模方法研究与实践

球面滑履在冷挤成形后,由于球面和柱面回弹对模芯产生很大抱合力,加之凹模壁面摩擦阻力,导致脱模时滑履顶出端口发生变形,影响零件成形精度。考虑采用模芯和滑履相对旋转后顶出方式来消除模芯和滑履内表面微观机械咬合力进行脱模,从而达到减小脱模阻力目的,文章对大升角旋转顶出的脱模方法原理进行分析,并根据球面对称性特点,利用数值拟合方法获得回弹变形方程,然后利用回弹变形方程和与之变化相适合球面积分计算重要参数旋转脱模升角,从而实现通过大升角螺旋传动把顶杆直线运动转化模芯旋转运动,达到旋转脱模的效果,通过工艺实验证明,旋转顶出的脱模方式具有脱模阻力小,脱模精度高的优点。     

提高转接段外套成形质量的优化成形工艺

从缩口成形过程中传力区的受力状态、缩口成形模具的结构缺陷及零件成形回弹等方面分析了某燃气轮机燃烧室转接段外套缩口成形后直径尺寸超差的原因,证实了缩口工艺不适合该零件成形加工.讨论了用胀形工艺取代原来的缩口工艺,使零件在成形过程中受拉应力作用,进行整体胀形,克服了缩口成形过程中压应力使零件变形区壁厚增厚、传力区失稳等问题.同时,胀形模具采用锥形滑块机构的分块式刚性凸模,通过胀形试验确定了凸模的型面尺寸,实现了零件成形回弹的工艺补偿,提高了零件成形质量.     

接插件端子多工位级进模设计

分析了接插件端子零件的冲压工艺,阐述了采用多工位级进模生产的可能性,介绍了零件的排样设计、模具结构特点及关键零件设计.接插件端子零件成形时,经多次弯曲后成形应力较大且回弹量不易控制.着重论述了接插件端子零件与配套插头及塑料护套接触部位的方框成形方法,即分步进行,逐渐成形,从而减小零件的成形应力及回弹.同时,在成形凸模上采取相应结构,既保证了零件的顺利成形又使其本身的结构简单便于加工以及根据试模情况更改成形部位的尺寸.模具投入生产后一直使用正常,零件质量符合图纸要求.     

某车型高强板纵梁回弹问题及整改措施

针对某车型梁类零件在冲压成形过程中出现的扭曲、回弹等缺陷,采用AutoForm分析产生该缺陷的影响因素,如弹性变形、应力释放、零件结构等,针对以上影响因素分别采取相应措施:对冲压工艺、模具结构、回弹补偿数据等进行优化,通过相关优化整改后零件成形效果较好,整体合格率从80%提升到90%左右。     

中空铝合金型材拉弯成形工艺研究

拉弯成形工艺具有成形精度高、回弹量小、生产效率高的优点,对轨道列车端顶弯梁进行拉弯数值模拟与成形实验。利用数学解析法计算得到了型材拉弯过程中夹钳的运动轨迹,并定义了型材拉弯过程中典型的成形缺陷。利用有限元模拟对比分析不同选材和工艺参数下成形后零件的应力分布、回弹、截面畸变和空间扭转。研究结果表明:选用ENAW-6005-T4材料可以避免型材拉弯过程中的断裂;采用预拉0.5%和补拉1.5%的加载组合时,型材的卸载回弹量最小;采用1.5 MPa的填充压强可以有效地抑制型材外壁的内凹;改善摩擦条件可以减小成形后的空间扭曲。采用优化后的工艺参数进行了实验验证,测量结果和数值分析规律相吻合。     

内球面零件精密冷挤压脱模机构研究与应用

内球面零件精密冷挤成形后,由于球面回弹对模芯产生很大正压力,导致轴向顶出脱模阻力大,顶出时使内球面零件端口发生严重变形,因此,考虑采用旋转顶出方式来消除模芯和滑履球面摩擦力进行脱模,对旋转顶出的脱模方法原理进行了分析,并计算重要参数:螺旋升角,设计出合理旋转顶出脱模机构,最后,通过工艺实验来证明:旋转顶出的脱模方式具有脱模阻力小、成形精度高等优点。     

基于AutoForm R7对顶盖后部外板成形性进行分析及回弹补偿研究

通过分析零件的形状及结构特点,确定零件的成形工艺方案,利用AutoForm R7对零件进行拉深成形性分析,确定拉深方向、拉深筋类型、成形力和压边力,再进行零件回弹分析,确定回弹工序及回弹补偿方案,根据分析回弹数值进行补偿,再次进行回弹分析,以达到预期效果。AutoForm R7成形性分析及回弹分析的准确性得到了现场验证,对类似零件的工艺方案及回弹补偿方案有一定参考价值。     

柔性压辊拉形中回弹的数值模拟

拉形是飞机蒙皮件的主要成形方法。柔性压辊拉形是一种新的拉形工艺,将传统的拉形过程中使用夹钳进行拉伸包覆的加载方式,改变为利用柔性压辊垂直下压的加载方式,使板料产生变形。对柔性压辊拉形成形球形件的过程和回弹进行数值模拟,分析加载量、板厚、板料与模具之间的摩擦系数等因素对回弹的影响。研究结果表明,在柔性压辊拉形方式下,成形件应力分布比较均匀,且在成形一定尺寸的球形件时,加载量越小,回弹量越大;板料越薄,回弹量越大;板料与模具之间的摩擦系数越大,回弹量越大。     

射孔弹壳体冷挤压工艺分析及有限元模拟

针对射孔弹壳体挤压件进行了工艺分析。对比了一次性成形和预挤压-变薄拉深加顶镦两种工艺方案,并比较了整体式凹模和预应力组合凹模两种不同模具结构对成形的影响。采用有限元软件Deform2D对不同工艺方案和模具结构进行了模拟验证。结果表明,采用两次挤压成形工艺方案,同时选用预应力组合凹模结构,可显著提高挤压凹模的承载能力,使凹模内壁所受等效应力降低到安全范围内。     

一种二次壳单元在板料回弹控制中的应用

阐述了一种逐渐被广泛使用的回弹控制方式,并根据一种新型的二次壳单元有限元模型,充分考虑板料厚度方向应力对成形的影响,分析了汽车覆盖件的门内板B柱回弹控制过程。根据数值分析以及现场实际试验结果对比,验证了此单元模型可以比较精确的模拟出负间隙成形后回弹变化趋势。     

基于变压边力技术的微车大梁回弹研究和控制

回弹是微车大梁冲压成形过程中的主要质量缺陷之一,直接影响到冲压件的尺寸精度和零件最终形状.为了有效地控制回弹,基于变压边力技术对某型微车右后大梁的冲压过程进行了设计和仿真,并对仿真结果进行了分析.结果表明,压边力变化的范围越大,零件的回弹量越小.最后,提出了一种可应用于工程实践的变压边力优化方法,并在微车右后大梁的回弹控制上进行了应用,起到了很好的效果,使右后大梁最大开口回弹角由之前的8°减小到了2°.     

基于时效校形的TB5合金蠕变本构模型建立

对TB5钛合金进行在室温下V形弯曲回弹试验表明,该合金冷成形时回弹量很大。基于该合金成形后需要进行时效热处理,可采用时效校形方法提高成形精度。为描述TB5钛合金在时效校形过程中的变形行为,进行了不同应力条件下的蠕变试验,结果表明,时间硬化蠕变本构模型能较好地描述TB5钛合金在蠕变试验条件范围内的蠕变变形行为。采用非线性最小二乘法对试验数据进行拟合,得到了该时效温度下的蠕变本构方程中的材料参数。     

螺杆钻具双等壁厚金属定子外高压成形方法研究

为了解决页岩气开采用螺杆钻具双等壁厚定子内螺旋曲面难加工的问题,建立双等壁厚定子的外高压成形数值模拟模型,研究管坯几何尺寸、液压力大小和回弹对定子成形质量的影响规律,通过实验和三维测量验证了数值模拟模型的准确性。结果表明：管坯几何尺寸与壁厚、等效塑性应变、位移、残余应力和间隙值成正比;成形液压力达到150 MPa及以上对等效塑性应变、壁厚几乎没有影响;定子胀型区域的回弹量大于过渡区域和接触区域;当成形液压力为210 MPa,管坯内径为88 mm,定子成形质量最优。     

板材多点成形回弹补偿与控制的方法研究

基于数值模拟的结果,提出了修正基本体群成形面补偿回弹,获得精确形状零件的方法,并描述了该方法的主要步骤。曲面重构是修正时关键问题之一,对简单曲面文章先拟合B样条曲线,再利用曲线扫掠的方法生成曲面,对复杂曲面则直接拟合B样条曲面,以保证曲面的光滑性。抛物面件和球面件多点成形的应用结果表明,该方法可以很好地补偿多点成形中的回弹。     

新型精密冷挤成形脱模装置设计与应用

分析了旋转顶出脱模方法的原理,并计算重要参数螺旋升角,设计出合理旋转顶出脱模装置,最后通过工艺试验证明旋转顶出脱模装置具有脱模阻力小,成形精度高等优点。     

单元尺寸对回弹仿真的影响机理研究

在冲压成形仿真中,单元尺寸对回弹计算结果影响很大,但其影响机理并不清楚。文章在圆底U型件的回弹试验基础上．建立了对于应该试验的只有板料单元尺寸不同的3个仿真模型。在冲压仿真和回弹仿真后,比较了模型中板料上的同一点的应力应变曲线．以及回弹计算结果与试验结果,分析了在模具弯曲部位成形末期不同单元尺寸的板料和弯曲模具表面的接触关系。研究表明,在成形过程中,板料弯曲部位节点的应力在成形过程中已经部分释放,使回弹值减小,此种情况下,为了提高回弹预测精度,板料必须采用较小的单元尺寸;在成形末期板料受到校正力的作用,使回弹计算值进一步减小,在这种情况下,模型中应设置合理的凹凸模间隙。