管坯形状对5052铝合金三通管液压成形金属流动及壁厚均匀性的影响

采用Dynaform有限元软件建立三通管液压成形CAE分析模型,研究液压成形过程中的金属流动规律,发现管端两侧金属材料运动最为剧烈,含支管侧上半部管坯材料轴向运动位移较大,离管件中心越近直管底部材料轴向运动位移越小。针对液压成形中三通管壁厚不均问题,提出利用几何映射设计并优化的斜口管坯,采用有限元模拟及实验验证方法对尺寸为Φ45 mm×28 mm,厚为1. 5 mm的5052铝合金管材成形性进行验证。结果表明:与传统管坯设计相比,优化的斜口管坯由于接触面积减小,从而使摩擦减小,改善了材料的流动性,使得成形件最大增厚率由40%降低到26%,壁厚均匀性明显提高。     

基于模型特征优化钛合金热成形试验研究

钛合金钣金支架件因局部形状突变,成形困难易起皱。采用数值模拟,分析了毛坯形状、模具尺寸对零件起皱缺陷的影响。利用零件展开逆向修正优化,结合试验,在原毛坯缺口处设计有开口的新毛坯;考虑模具材料与钛合金线热膨胀系数差,设计模具尺寸,并进行了650、660、670和680℃下的热成形试验。结果表明,在板料变形集中处开口,能消除成形中起皱缺陷;成形温度影响零件成形品质,温度低、起皱未完全消除;温度高,表面优化加重,成本高,最佳成形温度为670℃。     

带长直管的小弯曲半径薄壁弯头推弯成形实验研究

带长直管的小弯曲半径(R=1D)薄壁弯头推弯成形极易产生成形不足、失稳起皱等缺陷。通过改变摩擦系数和成形内压两种工艺参数,研究带长直管的小弯曲半径弯头推弯成形。结果表明:管材内部压力的大小对弯头成形效果影响显著,压力太小会造成管材弯曲段产生失稳起皱的现象,压力太大则易造成弯管成形不足和弯管头部破裂等缺陷;管坯外壁与模具型腔摩擦力的大小对弯头成形亦有重要影响,摩擦力过大将阻碍管坯材料沿轴向的流动,降低弯头长度。实验采用聚氨酯填料作弹性介质,二硫化钼作润滑剂,内胀推弯成形带长直管的小弯曲半径薄壁弯头,其外侧壁厚减薄量控制在安全范围之内。