板材拉深成形电控永磁压边方法研究

为了克服传统压边方法不能独立施加压边力,电磁压边能耗高且发热量大的问题,提出了一种基于电控永磁技术的压边方法。根据电控永磁技术和拉深成形工艺的特点,研制了带有磁力压边装置的拉深成形模具。采用有限元方法模拟了磁极单元和磁垫的充退磁过程,在进行磁场和力学场耦合分析的基础上,确定了以磁吸力作为压边力施加在成形板坯上的接触压力分布。由有限元软件模拟的电控永磁压边与传统压边作用下板坯的成形效果可知,两种压边方法所得拉深件的应变分布基本一致。采用电控永磁压边方法分别对直径为180 mm和195 mm的08Al板坯（厚度为0.98 mm）进行了拉深实验,拉深高度为48 mm,结果表明,电控永磁压边方法可以实现压边力的独立加载,能够提供足够大的压边力。最后,分别计算了采用传统压边方法、电磁压边方法和电控永磁压边方法的能量消耗,其中,电控永磁压边方法节能效果最好,相对于电磁压边方法,节能高达95%以上。     

肘杆机构压力机滑块自锁的防止及虚拟样机设计

对肘杆机构压力机而言,滑块行程和有效压力行程较大,由于间隙和摩擦的存在,当结构设计不合理时,滑块在上死点的受力情况恶劣甚至发生自锁.针对这种现象,对滑块在上死点的受力进行分析,给出了滑块自锁条件.采用虚拟样机技术对结构进行分析,提出了结构的改进措施.改进后的分析结果表明,滑块受力情况和运动平稳性有了显著改善,改进后的结...     

板厚对冲裁力影响规律的研究

理论分析和生产实践表明，在一定范围内，间隙对冲裁力的影响是很小的，而板材相对厚度是影响单位厚度上冲裁力的主要因素。当材料性能等其它条件一定时，冲裁力随着板厚的增大而增大，但单位板厚上的冲裁力则随着板厚的增加而减小，在有限元模拟和实验分析的基础上，提出了计算冲裁力的新方法，对揭法剪切加工机理及正确确定冲裁力有理论和实际意义。     

机械式恒力夹紧装置

设计了一种机械式的可提供恒定夹紧力的夹紧结构,采用这种设计时,作用在工件上的夹紧力不随外加载荷的改变而变化,且在工作过程中即使工件产生微小变形,夹紧力也基本保持不变。此种夹紧结构适合对易碎、刚度差等工件的夹紧。     

确定挤压凹模模孔位置的强度法

提出了以应力作为目标函数，优化模孔位置的方法，以此设计的挤压凹模，能提高其强度安全系数和使用寿命，以叉车内门架的模拟试件挤压凹模为例，进行了分析计算，结果表明，该方法简明易行。     

基于增量理论的板材轴对称成形直接积分解法

对一般轴对称曲面零件成形,在平面应力假设和增量理论等条件下,以初始构形为参考构形,采用参数分析方法,得到了等效应变增量的微分方程。由于该微分方程包含了等效应变增量和等效应变增量的一阶导数项,一般情况下,等效应变增量的一阶导数以隐函数的形式存在,难以采用理论方法进行求解,因此,将等效应变增量的一阶导数表示成其自身、等效应变增量以及参变量的函数,根据泰勒级数展开式和积分的定义给出了逐步积分解法,可用于求解轴对称胀形、翻边、拉深等板材成形问题。以圆筒形件和圆锥形件的拉深成形为例,采用增量理论,将总变形分成若干个增量步,逐步加载,跟踪变形质点,累加应变,求解得到了法兰区和凹模圆角区等的应变分布。对分别采用比例加载条件、增量理论计算得到的结果与实验值进行了比较,结果表明,采用增量理论得到的结果更接近实验值。     

轴对称拉深成形法兰变形区临界压边力(英文)

提出一种预测临界压边力的数值计算方法。对轴对称拉深成形,使用能量法分别在平面应变条件和等效应变与位置成反比关系条件下,给出法兰变形区的周向应力和等效应变与径向坐标的关系。结果表明,对于定尺寸的板坯和模具,两种假设条件下的周向应力和等效应变的最大相对误差分别为22.3%和35.9%。此外,在皱纹形状以指数函数表示的条件下,得到了压边力与皱纹数量的关系。在平面应变假设条件下,对指数分别小于1、等于1和大于1的不同皱纹形状计算了临界压边力。结果表明,皱纹的假设形状对临界压边力的计算值有较大影响。     

圆锥形件拉深成形应力应变的直接积分解法

针对圆锥形件的拉深成形,在平面应力和比例加载条件下,采用参数方程的方法分析得到了变形区应变的微分方程。可在圆锥形件的凸缘区、凹模圆角区及锥壁区分别根据应变微分方程,代入相应的边界条件,采用直接积分得到应力、应变解,将应用于轴对称平面内的积分解法推广至分析圆锥形件的拉深成形问题。在凸缘区,锥角等于0;在锥壁区,锥角等于一定值;在凹模圆角区,将圆角部分的弧段分成若干个微锥段,每一微锥段都可分别作为一个小的等锥角的锥环处理。采用该方法,不仅可以计算锥形件的拉深成形问题,而且可以计算曲面形状已知的一般轴对称曲面零件的成形问题。用直接积分法替代迭代法求解非线性方程,使求解过程大大简化。 选取厚0.87mm 的ST16板材进行了拉深成形实验,以板坯内层为测量面,测量了凸缘区、凹模圆角区和锥壁区的应变分布,理论计算结果与实验结果一致。     

轴对称拉深成形法兰区起皱失稳变形能及临界压边力

在平面应变假设条件下,对轴对称拉深成形法兰区的起皱失稳问题进行了理论分析。首先采用数学方法,将以积分形式表示的应力解析式进行了简化。在此基础上,进一步简化了起皱过程中变形能的计算式。给出的算例表明,对起皱过程中的变形能分别以简化后的计算式和以原积分式进行计算,其结果误差很小,相对误差小于0.8%。该起皱失稳临界压边力的计算和分析简化方法有助于给出简明和符合实际的起皱判据。