用中心管限位的椭球壳无模液压成形试验研究

理论与实践均证明,长短轴比大于2的椭球壳体在自由胀形时会在赤道附近起皱,其原因是由于存在纬向压应力。首次提出采用带中心管约束法整体无模胀形技术,对长短轴比为2的椭球壳体进行液压胀形试验研究,得到了椭球壳体胀形时应变分布及尺寸变化规律。试验结果表明：在中心管约束下的椭球壳体胀形可以较好地控制椭球轴长比。椭球状壳体在胀形过程中经历焊缝起皱凸起,后又在更高内压的作用下逐渐消皱的过程。塑性变形首先发生在赤道焊缝处,随后球瓣靠近南北极的部位也发生塑性变形,并由赤道和极板向温带区域扩展。用此方法所获得的壳体可以直接用于椭球形水塔。     

导流角对挤压变形中金属流动与缺陷的影响

为了减少平模挤压时因金属流动不均匀而产生死区、缩孔及表面裂纹等缺陷,在此采用了一种带导流角结构的芯模用于挤压.用数值模拟对有、无导流角两种形式挤压过程中金属的变形流动行为进行了研究,通过对比分析可知:增加导流角可以改变凹模底角部区域应力分布,减少死区产生的范围;改善了挤压末期筒内等效应变的不均匀程度,使轴心末端不易出现缩孔;使出口处与轴心最远点的应力状态发生改变,轴向拉应力的数值减少了一半,降低了在表面由于附加应力而产生裂纹的可能性.     

塑性变形类型与罗德系数的关系

为深入研究各应变参量间的内在联系,推导出应变增量与罗德系数间关系的表达式,直观地给出了不同应变增量间的定量变化关系.对塑性变形类型与罗德系数间的关系进行了定量表征,揭示了塑性变形类型与应力状态的内在联系.对典型工艺的研究结果表明:随着高径比增加,圆环压缩过程中处于伸长类变形区域范围逐渐缩小;随着模角的增大,挤压过程中塑性区内应变类型由均一的伸长类变为3种共存,因此,材料流动的不均匀性也显著地增大.研究结果对塑性理论及其应用具有重要意义.     

管材内压液力成形的稳定性分析

管材内压液力成形过程中 ,管坯在内压与轴向压力的共同作用下发生变形。成形过程中常见的缺陷是起皱和破裂 ,这两种缺陷的产生都和管的失稳有关。本文运用薄膜理论分析了管坯在轴向力单独作用下的压缩失稳 ,得出临界轴向压力的计算公式 ;从失稳应变强度入手 ,分析了圆柱管在内压和轴向压力共同作用下的分散性失稳 ,根据失稳应变强度的计算公式 ,分析了应力状态系数 a、厚向异性指数 rh、应变强化指数 n等因素对管的失稳应变强度的影响规律     

板料成形性理论评价与深入研究

破裂和起皱是板料冲压成形中最主要的两种缺陷。本文对各种判断破裂的拉伸失稳理论和判断起皱的塑性屈曲理论进行了综述 ,指出现有的各种理论存在的缺点和不足。提出了基于极限分析的一般变分原理的思想和方法 ,将板材塑性屈曲时所满足的全部方程归结为一个泛函的求极值问题 ,用直接法可以方便求得金属板料塑性屈曲问题的近似解析解。最后 ,指出了发展一种能综合判断板料破裂和起皱问题的全面或广义成形性理论的必要性 ,并给出了一些研究方向和研究内容。     

模锻成形过程中金属变形流动的测试方法

利用此方法对叶轮锻件成形过程中两个典型截面上4条流线及其轴向应变进行了测量分析,并定量给出该复杂锻件成形过程中变形及应变分布规律。因而该方法是测试模锻成形过程中金属塑性变形流动较为有效的实验手段。     

型材单辊柔性垫弯曲曲率半径变化规律研究

通过ABAQUS软件对典型截面型材的单辊柔性垫弯曲进行了模拟,研究了压入深度、压辊直径、聚氨酯垫厚度等对曲率半径的影响,并与实验结果进行了对比.结果表明,随着压入深度的增加,曲率半径迅速减小并在一定压入深度下趋于稳定,而曲率基本呈线性增加趋势.随聚氨酯垫厚度的增加,曲率半径逐渐增大,弯曲变形程度减小.压辊直径的变化对曲率半径的影响较小.实验所得曲率半径变化规律与有限元模拟结果吻合较好,但是因实验时的实际压入深度小于预定值,导致实验所得型材曲率半径偏大.     

AZ31B管材热态内高压成形性能的测试(英文)

为测试AZ31B挤压管材的内高压成形性能,分别进行管材环向拉伸实验和管材胀形实验,实验温度最高达480°C。通过实验获得管材的环向总延伸率和最大胀形率,同时对胀破后的断口形貌进行分析。结果表明,随着实验温度的变化,环向总延伸率和最大胀形率的变化趋势类似,而和轴向总延伸率的变化趋势差别很大。在160°C左右,环向总延伸率和最大胀形率都达到一个极值,此后两者迅速降低。当达到转变温度后,环向总延伸率和最大胀形率又开始迅速增加。当实验温度超过420°C时,在断口上出现过烧组织。因此,尽管在更高的温度下可以获得更好的成形性能,所测试管材的成形温度还是应低于420°C。     

镁合金大膨胀率管件差温内压成形(英文)

针对镁合金管材热态内压成形存在的壁厚不均、膨胀率小等问题,提出利用温度差控制变形的差温内压成形新方法,设计差温内压成形模具设计,并沿管材轴向建立带有温度梯度的非均匀温度场,研究在一定的加载路径下,成形区和送料区的温度差对试件轴向壁厚均匀性的影响。研究结果表明:选择合适的温差可使成形件送料区增厚减小,壁厚均匀性提高,最佳温差为150°C。分析差温内压成形预制坯形状对极限膨胀率的影响,使用膨胀率为35%的变径管作为预制坯,可获得66.2%的极限膨胀率。     

TA2钛合金管材热态气压胀形性能及力学性能(英文)

通过单向拉伸试验测试TA2钛合金管材在700~850°C和4×104s1~4×101s1应变速率下的力学性能,观察拉伸断口形貌。开发管材热态胀形实验装置,测试管材在770~950°C的热态气压胀形性能,获得胀破压力和极限胀形率随温度的变化规律,并对典型的破裂形式进行分析。结果表明:TA2钛合金管材的抗拉强度随着温度的升高或应变速率的减小而减小;总伸长率显著增大(142%~331%)。热态气压胀形时,随着温度的升高,胀破压力从6.5MPa单调下降至1.2MPa,极限胀形率呈先增加后降低的变化趋势,在890°C时达到最大值,约70%。在不同温度下气胀时,出现环向破裂、轴向破裂及分散破裂3种不同的破裂形式。TA2钛合金管材适合的热态气压成形温度区间为860~920°C。