管材激光成形的数值模拟研究

建立了管材激光弯曲成形的有限元模型,对成形过程进行了数值模拟分析。模拟结果表明对应于加热和冷却阶段,管材的激光弯曲成形分别经历反向弯曲和正向弯曲两个变形阶段。管材加热区与未加热区域之间形成的较大的塑性应变差使得管材整体上产生了朝向激光束的正向弯曲。成形的机理主要表现为增厚机理。未加热区域的管材壁厚基本不变化,不会出现机械弯曲中管材的破裂问题。     

管材液压成形有限元模拟与分析

应用有限元技术对管材液压成形过程进行模拟分析,得出在模具的凸凹起处管材的应变最大,并且随着压力增大在凸起处的任意一侧会随机发生材料失稳;管材的成形过程分两个明显的阶段,并给出了两个阶段的临界压力等结论.     

管材液压成形破裂缺陷的研究方法

破裂是管材在液压成形中最易出现的一种缺陷,是从管材的局部颈缩开始的,对管材的成形性能影响巨大。介绍了国内外近年来研究液压成形过程中管材破裂的几种典型方法,即变量代入准则法、加载路径控制法以及成形极限图预测法,指出了各种研究方法的特点以及应用状况。探寻了研究管材破裂缺陷的几种新方法,如基于超声探伤模糊模式识别法和基于双目测量散斑的图像识别方法。     

波动加载管材液压成形系统关键问题的研究

分析了液压成形设备的组成以及在研发波动加载管材液压成形系统过程中涉及的关键问题,并对每个问题都提出了合理的解决方案,实现了系统的设计要求。     

加载路径对液压胀形管材成形性能的影响

在管材液压胀形过程中,加载路径对管材成形性能有着重要的影响,一直是研究热点。本文介绍了目前管材液压胀形中的各种加载路径如线性加载、折线加载、脉动加载和由模糊逻辑控制加载路径方式,阐述了各种加载路径的特点、原理及其对管材成形性能的影响,指出了深入研究加载路径要解决的几个关键问题。     

超高压管材液压成形控制系统的研制

介绍了管材液压成形工艺,根据液压成形原理,自主研制出具备高压发生器、阀门管路等配件的超高压液压系统,同时通过可编程控制器实现对电磁元件的控制,有效地解决了管材在液压成形过程中的端口密封、进给补料等关键问题,为管材液压成形的实验研究奠定了基础。     

金属注射成形的数值模拟和高效算法

金属注射烧结成形的注射模拟不同于普通的塑料注射工艺。注入模具的是金属粉末和塑性流动剂构成的均匀混合喂料。除流动本构显著不同外，注射结果的匀质性分析是一项重要内容。混合理论的应用和高效显式算法的开发与研究，是解决这一问题的关键。对模拟结果与试验结果进行了比较和对照，验证了该方法的有效性。     

管件液压成形动力显式有限元仿真的虚拟加载时间分析

为保证管件液压成形动力显式有限元仿真的计算精度和提高计算效率，研究了虚拟加载时间对计算精度和计算效率的影响。以圆形截面零件的液压成形过程为例，通过计算结果与试验结果的比较确定了合理虚拟加载时间的设定准则，以不同虚拟加载时间条件下的系统能量分配来解释采用该准则的原因，用某型轿车副车架零件液压成形的动态仿真算例证明了该准则的有效性。     

摩擦对管件液压成形结果影响的数值模拟

在简要介绍液压成形技术在国内外的现状以及常用分析方法之后,对管坯与模具之间的摩擦机理进行了分析并建立了有限元模型.针对成形与回弹的不同特点,分别采用动态显示算法与静态隐式算法进行了仿真分析,讨论了摩擦对汽车仪表板梁成形过程中的补料量、管坯壁厚以及回弹量等参数的影响,为实际生产中补料量的确定、润滑方案的选择、模具的设计等提供理论参考.     

管材内高压成形液压控制系统的研究

本文根据内高压成形原理设计了管材内高压成形液压控制系统.内高压成形过程中的关键问题是内高压的产生、轴向推力的控制以及两者的配合.本系统执行上下模具的合模动作,左、右冲头的推制控制,乳化液充液以及增压过程;利用增压缸产生高压内力,电磁铁的动作情况用可编程控制器进行控制;系统中所有执行元件共用一个并联液压源,提高能源利用率.     

基于管端轴向位移驱动方式的叉形管接件液压成形过程分析

针对叉形(T形类)零件,利用管件内腔体积在成形过程中不断减小的特点,开发了一种管端轴向位移驱动式管液压成形技术。有限元模拟和实验结果表明,使用该方法制造叉形管接件,对设备要求不高,加载路径简单且容易选择,可以大大简化管液压成形设备和生产过程,从而有效地降低成本。     

Investigation of T-Shape Tube Hydroforming with Finite Element Method

In this paper, the finite element method is used to investigate the cold hydroforming process of a T-shape tube. A series of simulations on hydraulic expansion, axial feeding and the counterforce of the tubes was carried out using the program DEFORM-3D. The influences of the process parameters such as the internal pressure, the fillet radius, and counterforce on the minimum wall thickness of formed tube are examined. A suitable range of the process parameters for producing an acceptable T-shape tube that fulfils the industrial demand was also found. ID="A1"Correspondance and offprint requests to: Dr C.-T. Kwan, Department of Mechanical Manufacturing Engineering, National Huwei Institute of Technology, 64 Wunhua Road, Huwei, Yunlin, 632, Taiwan. E-mail: ctkwan@sunws.nhit.edu.tw     

反转螺旋薄壁管件液压胀形的仿真与优化设计

反转螺旋薄壁管件是一种新开发的高效吸能的异型零件,由于形状比较特殊,加工过程中的厚度分布不均和过度减薄问题一直没有得到很好的解决。通过建立有限元分析模型,对管件液压成形的过程利用有限元分析软件LS-DYNA进行了模拟。利用响应曲面法进行优化得到液压胀形的最佳工艺参数,优化后的薄壁管件厚度分布更加均匀,减薄率在优化后降低了10.258%。最后通过比较优化前后的薄壁管件厚度和减薄率分布情况对优化结果进行了讨论和分析。     

半滑动式液压胀形汽车桥壳的数值模拟及成形实验

对在不同加载路径下半滑动式液压胀形工艺中的管坯预胀形及终胀形过程进行了数值模拟,分析了不同加载路径下的管坯成形情况及其周向、轴向的壁厚分布,得到了预胀形管坯壁厚分布较好的加载路径以及终胀形时可确保成形合格样件的加载路径,并在普通液压机上进行了实验验证。     

基于FEM的汽车前梁内高压成形工艺研究

对典型空心构件汽车前梁内高压成形工艺进行了数值模拟研究,基于弹塑性有限元法和BT壳元理论建立计算模型并进行动力显式求解,分析了主要工艺参数———管坯尺寸和内压加载路径对成形质量的影响。模拟结果表明,采用管径55mm及低压合模、高压整形双线性加载路径时能显著控制起皱、破裂缺陷的产生,成形质量较理想。可见,合适的工艺参数能改善内高压成形过程中材料的分布、提高材料的成形极限、控制缺陷产生并提高产品质量。     

管材拉弯工艺及数值模拟分析

拉弯是管材弯曲成形的重要工艺方法,采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对不同工艺参数下的管材拉弯成形过程进行了数值模拟,通过改变相对弯曲半径R/D和相对弯曲厚度t/D,分析了拉弯工艺参数对成形过程的影响。研究结果表明:通过增大相对弯曲半径R/D或增大相对弯曲厚度t/D,降低弯曲件的等效应力,可以有效控制弯曲件壁厚的变化,有助于提高管材拉弯成形的质量。