薄板台阶断面件FCF加工硬化特性

针对一种薄板台阶断面铝板材零件进行了FCF新工艺试验,采用DEFORM有限元软件对该零件冲压、冷锻组合加工变形过程进行了数值仿真,获得了其等效应力和应变分布,并通过显微硬度(HV)表征了试件表面的实际加工硬度特性。试验研究表明:成形过程中变形区及邻域材料的冷变形硬化效应比单一冲压和冷锻时更为显著,在该工艺中表现为冲裁与挤压、压印的迭加复合;零件下平面较上平面相应处的硬度值要高,差值范围在5%～10%之间;零件上下平面硬化效果从台阶内外缘处径向扩展逐步减弱,径向硬化效应区在0～1.4t(t为料厚)范围内。由此提出了一种新的加工硬化模型。     

双重正间隙冲裁的有限元分析

利用有限元分析软件DEFORM-2D,就汽车钢圈轮辐零件的实际所用材料(料厚t=6 mm、牌号为35号钢)的双重正间隙冲裁进行了其变形过程的数值模拟,获得了双重正间隙冲裁变形区应力应变分布特点及变形过程可以分为8个阶段的细观认识,论证了该新工艺的变形机理为冲裁、整修与挤压的组合     

薄板件台阶孔FCF加工法的压边条件研究

针对构想的一种FCF(冲压和冷锻组合)加工工艺,用DEFORM-3D有限元软件对AL-1100薄板零件台阶孔的成形过程进行了数值模拟.分析了压边力的作用及其大小对这种复合台阶孔成形性能和成形质量的影响.提出了适用于这种冲锻组合工艺较为合理的压边条件,即采用刚性压边,压边力Q约为成形力P的一半,即Q=0.5 P.并用该种铝板在液压机上进行了组合加工工艺试验的验证.     

金属薄板台阶断面件可冷压加工性的试验研究

基于冲压分离工序只能实现板类零件的分离成形,且其分离断面为直壁形状,而现今生产实际中又提出了一种内孔和外缘均有台阶断面形状的薄板零件的要求,研发了一种以普通冲裁的冲压工艺为基础,与挤压、压印等冷锻工艺组合的板料成形新工艺,成形出了这种新型结构的薄板零件。利用DEFORM-3D等通用软件进行了数值模拟分析,获得了该类零件成形过程中的一些变形力学行为规律,并提出了其内孔与外缘之合理壁间距概念及其数值大小的设计原则,设计制造了一副冲压冷锻组合模,用铝质动力电池盖零件以及铜板材料进行了工艺试验验证     

拉深变形力理论计算模型研究

基于对冲压成形加工中拉深工序变形区材料的应力、应变特点的分析, 针对现有拉深力理论计算公式中忽略了材料厚度变化及加工硬化两个因素的影响的问题, 利用金属塑性成形理论中的主应力法, 考虑这两个影响因素,建立和提出了描述拉深力理论计算的一个新的数学模型, 并用铝板材料的拉深试验进行了验证。
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略论冷压成形之本质特征及技术构成

基于金属塑性加工可分为冷、热两类的观点,强调了应该从变形实质、工件质量和环境质量之材料成形加工三内涵的综合角度,对成形的本源内容进行研究。深入分析了主要由冲压和冷锻构成的冷压成形之技术特点（与热压成形对比）。根据分类概念和分类法基本原理,较系统地总结了冷压成形的本源内容及其技术构成,提出了冷压成形（包括冲压、冷锻以及它们的组合加工三大部分构成）的一种工艺知识结构体系。研究结果能为冷压成形乃至整个塑性加工改进传统工艺、研发原创新工艺和学科理论发展,为提高其CAD的技术水平以及制订其发展方略与组织方式,提供一种依据和参考。     

锥形冲头翻边变形应力场的数值仿真

利用ABAQUS商用软件,对锥形冲头翻边变形过程的等效应力场进行了数值仿真,并与柱形冲头的翻边变形仿真进行了对比。验证了一般规律,也发现了新规律,即两者的应力场形状相同,底部圆角处等效应力在变形第1阶段最大,孔口边缘处等效应力最大出现在变形第3阶段,第4阶段(变形终了时)锥形冲头翻边的等效应力比柱形冲头翻边时下降更大。为锥形、球形、抛物线形冲头的翻边能减少翻边力、降低极限翻边系数的实践与理论认识,提供了一种解释与定量数据。     

轮辐大孔双重正间隙冲裁新工艺生产性试验

依据双重正间隙冲裁新工艺的原理,利用已在生产中被更换下来的多副旧汽车钢罔轮辐冲大孔模,针对原冲头工作刃口,按新工艺原理要点给以修改设计,组装成新的冲大孔模.在原加工条件下,进行了多次冲裁试验,获得的轮辐大孔断面剪切面高度大于料厚一半,达到原剪切面高度的两倍,并进行了相关分析.     

薄板件台阶孔冲压冷锻组合工艺的数值模拟

针对构想的一种薄板件台阶孔冲压冷锻组合工艺,应用金属塑性加工有限元模拟的关键技术,包括几何模型、材料断裂破坏、网格划分等,用DEFORM-3D软件对此种薄板件台阶孔的冲压冷锻组合变形进行数值模拟。得到了工件材料的等效应力、应变分布,速度场和力—行程曲线。提出细观变形过程可分为冲头小直径处冲孔、冲头大直径处压凹和闭式模锻三个阶段的认识,分析组合工艺特点和材料成形性能。用料厚为2.35 mm的AL-1100铝板材料进行工艺试验,获得了清晰的台阶孔形状,验证了数值模拟的认识。     

翻边变形过程的有限元分析模拟

利用有限元分析软件ABAQUS,对圆孔翻边成形过程进行了数值模拟,获得了翻边变形可以分为4个阶段的细观认识及其动态过程、翻边预加工小孔孔径的分析计算方法、变形区料厚变化情况以及等效应力分布与特点等。用普通冷轧钢板SPCC在一般实验条件下进行了翻边工艺试验。通过同试验和现有文献资料有关数据的比较,既探究出了新的规律,又深化了传统的认识。表明这种研究对翻边工艺理论和实践的发展具有指导意义。