管材无芯弯曲的最小相对弯曲半径

为了系统研究管材弯曲的变形实质,进行大量管材无芯弯曲试验.结合管材弯曲成形中外侧管壁材料切向受拉的变形现象,分别对可能发生的集中性拉伸失稳和分散性拉伸失稳变形进行分析.给出与管材力学性能相关,且受拉伸失稳约束的最小相对弯曲半径的计算公式,可用于工艺计算,并对管材弯曲成形设计和工艺分析具有一定的参考价值.通过相应的试验分析指出,由于管材制造所形成的残余应变使得材料在管型状态下所表现的力学性能有一定变化,因此管材弯曲作为二次塑性变形,其真实硬化模数及力学性能参数对弯曲过程中材料的失稳变形和最小相对弯曲半径的计算具有重要影响.     

矩形盒拉深成形中的几何形状效应

根据大量矩形盒拉深试验结果,对成形过程中的几何形状效应进行了分析和总结。指出形状参数rc/ω直接决定矩形盒相对拉深比和法兰变形加工度,并与成形极限密切相关。rc/ω小,法兰曲边变形加工度大,变形缓和作用增强。rc/ω大,板坯的几何形状效应增强,适当改变板坯形状和长、短边相对尺寸可提高成形极限。     

管材弯曲中应变中性层位移的分析

在管材弯曲变形系统研究中,为了进一步揭示管材弯曲的变形机理并促进管材精确弯曲和数字化弯曲技术的快速发展,利用板弯曲理论在平面应变条件下推导出弯管应变中性层半径和外侧管壁厚变薄量的近似计算公式,并且在考虑弯曲外侧管壁厚变薄的情况下分析弯管应变中性层沿半径方向的变化.根据应变中性层半径与弯曲半径之比小于1的关系,证明弯曲过程中应变中性层向弯曲中心移动.指出应变中性层的内移量与相对弯曲半径成反比.根据部分弯曲试验和有限元模拟结果的比较,证明管壁厚变薄计算相对准确,但由于忽略了垂直于弯曲平面方向的变形影响,且未计入材料性能参数而导致计算值偏大,有待进一步修正.     

汽车用烘烤硬化板 BH340 及深冲板 St 15 成形性能分析

进行了汽车用烘烤硬化钢板 BH340 及深冲钢板 St15 的力学性能、时效特性和烘烤硬化性能实验,并利用有限元方法模拟了 2 种钢板的成形极限和破裂点应变路径。 分析后指出, BH340 烘烤硬化效应较显著,时效效应不明显,对于汽车外覆盖件成形、涂漆烘烤工艺具有较好的适应性; St15 经形变强化后仍具有良好的塑性,适用于多道次成形工艺。 另外,2 种钢板均具有较为明显的面内异向性。     

材料性能和相对壁厚对管材助推弯曲影响的分析

在管材弯曲成形系列研究中,针对管材弯曲过程中助推工艺对弯管横截面畸变和壁厚减薄进行有限元分析。 利用有限元方法分析了在不同材料、不同相对壁厚条件下,助推对弯管横截面畸变和壁厚减薄的影响,并推导出不计截面畸变时的壁厚减薄率公式。 结果表明,在管材弯曲过程中,对不同材料和相对壁厚的管材,助推可缓解管材横截面畸变,减小外侧壁厚减薄程度。 此外,随相对壁厚减小,助推对截面畸变和壁厚减薄的缓和程度均有所增加。 对于较易发生塑性变形的材料,助推工艺的壁厚减薄缓和作用明显,而对于不锈钢,则在截面畸变方面缓和作用明显。     

管材无芯弯曲中回弹规律的研究

作为管材弯曲变形研究的一部分,在大量试验的基础上开展了管材弯曲回弹的实验研究,利用沿弯曲线切向和管壁厚方向的变形关系,推导出基于弯管外侧材料变形卸载后弯曲回弹角的近似计算公式.并对影响管材弯曲回弹的变形条件和材料力学性能进行了简要分析.     

非回转对称拉深中法兰材料变形规律的研究

非回转对称拉深成形过程中 ,压料面上法兰材料是变形的主体 ,直接影响到拉深成形性。在大量试验及测量计算的基础上 ,分析了矩形盒件拉深过程中压料面上法兰各部分材料的变形规律 ;指出法兰曲边材料向直边流入所带来的变形缓和效应与应力分布及其应变成分比的共同作用 ,是使矩形盒局部拉深比显著增大的重要原因。     

弯管壁厚变形试验及有限元模拟分析

在大量试验的基础上,进行管材弯曲变形过程及其弯管壁厚变形的有限元模拟分析,计算与试验测试结果基本一致.在一定弯曲变形程度内,弯管外侧壁厚变形分布相对均匀,而内侧管壁厚应变值始终存在波浪形分布趋势.影响管材弯曲内、外侧壁厚变形的主要因素是相对弯曲半径、相对壁厚,此外,在其他变形条件相同的情况下,弯管外侧壁厚变薄应变随管外径增大而略有减小.     

非回转对称拉深成形的有限元模拟

阐述钣料拉深成形有限元模拟的基本理论及关键技术,对非回转对称拉深成形的典型零件—矩形盒进行了成形模拟,分析其材料流动规律和应力应变状态,并着重分析钣坯形状对矩形盒成形性的影响     

矩形盒拉深中的应力分析及拉深力的近似计算

针对矩形盒拉深中凹模口流入方向应力的近似计算、数值计算和实际测量结果进行了比较分析,认为在尚未得到统一解的情况下,分割计算具有一定的可信度。并且指出,法兰直、曲边交界附近存在的流入方向剪切力是拉深力的主要成分之一,在非回转对称拉深载荷的计算中非常重要。