阳极板多道次辊弯成形过程数值模拟

利用有限元软件MAC.MARC,根据按辊弯成形工艺建立的辊花图,对阳极板多道次辊弯成形过程进行了数值模拟。基于动力显示算法,采用刚性辊轮沿板材长度方向运动的方式建立了阳极板多道次辊弯成形有限元模型。分析了成形过程中阳极板的Y向位移、等效应力与等效塑性应变的变化,重点研究了板材成形时等效塑性应变在弯曲角处的变化。结果表明,等效塑性应变的极值主要出现在当前道次所成形的弯曲角位置,且随成形弯曲角度的增大而增大。     

薄壁槽钢零件辊弯成形边波产生机理及影响因素

薄壁槽钢零件辊弯成形容易出现边波,影响其成形质量。通过对U型薄壁槽钢零件辊弯成形过程进行正交有限元数值模拟,分析U型薄壁槽钢零件辊弯成形后的应力应变,研究了薄壁槽钢零件辊弯成形边波产生的机理,分析了零件材料的屈服强度σ_s、辊弯成形道次n、零件翼缘高度h和材料厚度t等因素对辊弯成形边波波动量Δy的影响。研究结果表明,边波产生的机理为零件翼缘部位各点产生了纵向应力和不可恢复的纵向塑性应变,且其大小沿翼缘长度方向(纵向)及高度方向均不相等;各因素对边波波动量Δy的影响程度依次为零件翼缘高度h材料厚度t屈服强度σ_s辊弯成形道次n,随屈服强度σs和材料厚度t的增加边波的波动量Δy减小,随零件翼缘高度h的增加边波波动量Δy增大,随辊弯成形道次n增加,波动量Δy先减小后增大。这为合理设计类似薄壁零件的辊弯成形工艺提供了指导。     

辊弯成型中的纵向弯曲

纵向弯曲是辊弯成型中存在的普遍现象。由于辊弯成型过程的复杂性,孔型的设计和成型道次数目对纵向弯曲的影响仍然靠经验来确定。利用ANSYS/LS-DYNA软件中的显式动态有限元模块,模拟槽钢辊弯成型过程;并将模拟后的结果与实验数据进行对比;通过改变成型角的尺寸、成型道次的数目和成型底线布置,得到了不同情况下的纵向应变和下弯值,从而找出产品辊弯成型时纵向弯曲的规律,为槽钢辊弯成型设计提供了理论依据。     

冷弯中梁成型过程数值模拟研究

对大型外卷边槽钢产品冷弯中梁的辊弯成型过程进行了三维弹塑性有限元模拟,详细的分析了成型过程当中的变形情况、应力分布情况、应变分布情况,并与现场情况进行了比较,趋势吻合较好,验证了模型的准确性,为成型相关产品的过程提供了理论基础。     

槽钢辊弯成形过程的有限元仿真

以大变形弹塑性有限元方法为基础．利用MARC软件对槽钢板坯进行了三维大变形模拟，分析了在辊弯成型过程中不同道次辊压所造成的槽钢各部位应变和应力的分布情况．揭示了槽钢在成型过程中金属的变形规律。从而为生产与设计，特别是孔型设计提供了可靠的理论依据．为计算机孔型设计与制造系统奠定了基础。     

某汽车减震器多道次渐进成形数值模拟分析

以某汽车减震器为例,通过分析零件结构,得出单道次不能成形的结论;于是采用多道次成形,根据成形理论基础,设计加工工艺过程,计算每道次材料的减薄率,提出每次减薄率分别为0.23、0.30、0.46的三道次成形策略。建立有限元模型进行数值模拟,比较分析厚度值,模拟厚度结果符合工艺设计最小壁厚0.7mm的要求。模拟证明了某汽车减震器多道次渐进成形方案设计的正确性,为渐进成形在侧壁较陡制件上的推广应用及多道次的工艺设计提供了一定的理论依据。     

数值模拟在多道次拉深中对工艺参数的优化

阐述了利用有限元数值模拟技术对多道次冲压成形工艺参数进行优化。以铁路棚车所用圆型压铁工件为例 ,论述了具有两次拉深且方向相反的工件冲压加工工艺 ,以及用有限元数值模拟进行工艺参数的优化过程 ,并讨论了在优化过程中存在的问题及解决的办法。     

有限元法模拟分析比较变截面U型材辊弯成型的立辊成型和平辊成型

利用有限元分析通用软件MSC.Marc对变截面U型材辊弯成型进行仿真模拟分析。本文对变截面辊弯成型仿真采用轧辊轴向加工技术(代替法向加工技术),对角度连续变化的变截面U型材分别进行立辊加工和平辊加工成型模拟分析。得出结论揭示了平辊加工和立辊加工对变截面型材在90°折弯变形时产生的影响,对实际生产具有一定的指导意义和参考价值。     

四辊连续滚弯侧辊位移计算与数值模拟

在四辊卷板过程中,卷制工件的曲率主要取决于侧辊的位移量。以塑性弯曲理论为基础,对四辊连续滚弯过程中板材各阶段的变形情况进行了理论分析。根据卸载定理推导出双线性硬化模型板材的回弹曲率计算公式,建立了四辊连续滚弯侧辊位移的数学模型。利用ABAQUS有限元软件对四辊连续滚弯过程进行三维动态模拟,对仿真值和理论值进行了比较,分析了不同板厚下侧辊进给量、相对弯曲半径与成形曲率半径之间的关系。结果表明:有限元仿真误差较小,可以用来指导实践;随着侧辊进给量的增加,板厚对成形曲率半径的影响逐渐减小;成形曲率半径随着相对弯曲半径的增加基本呈线性关系变化。     

金属板材多道次渐进成形的模拟分析

针对半锥角为30°的圆锥凸台件,借助Abaqus有限元软件分析了多道次和单道次渐进成形过程。得到了各道次成形后的厚度分布云图和等效应变图,并对其进行了回弹分析。结果表明,多道次成形比单道次成形质量更好,板材厚度分布更均匀;多道次可以增大板材塑性变形极限,延迟裂纹产生,并且多道次成形后的回弹量明显小于单道次成形。     

异型铜带连续挤压过程的数值模拟研究

利用DEFORM-3D软件对异型铜带的连续挤压扩展成形过程进行三维有限元数值模拟,分析金属的流动规律、速度、应力、应变分布。模拟结果表明,采用常规连续挤压工装模具结构会在产品横截面上产生很大的速度差,中间流速快,两边流速慢。通过对模腔结构的优化设计,使金属流动趋于均匀。在TLJ400连续挤压机上进行了异型铜带的连续挤压工艺试验,试验结果与数值模拟结果吻合良好。     

变截面辊弯成形试验

该文以单轴变截面辊弯成形机为平台,进行变截面辊弯成形试验研究,完成了U型断面3种类型的变截面辊弯成形样件;对样件出现缺陷的原因进行分析,其结论为进一步研究、改进与设计变截面辊弯成形试验提供了参考。     

英制外螺纹滚压成形螺坯直径计算公式的应用

提出了在英制外螺纹滚压成形中,两个公制普通外螺纹滚压成形的螺坯直径计算经验公式,经对比计算分析及实际工作应用检验,同样适用于英制外螺纹滚压成形的螺坯直径计算.     

尾门外板冲压成形数值模拟及伺服拉深实验

为降低外覆盖件冲压生产成本,对尾门外板材质替换进行可行性分析.采用DC53D+ ZF替换原有的DC54D+ ZF板材,利用Auto form软件对其拉深成形过程进行数值模拟,在冲压速度恒定的情况下,调整压边力和拉深筋阻力无法得到满足要求的成形件;利用机械压力机对替换材质DC53D+ ZF进行拉深实验,实验结果与模拟结果一致.之后利用伺服压力机对替换材质进行拉深实验,通过降低拉深速度可以得到满足质量要求的合格制件,并通过设置机械手传输和覆盖件拉深成形关键点参数,拟合得到尾门外板伺服拉深曲线.     

截面非对称轮辋滚压成形工艺的研究与应用

介绍了对开式无内胎车轮的结构特点、使用性能及截面形状非对称内轮辋滚压成形工艺方案,阐述了模具设计的原理与工作要点。通过研发,形成了轮辋的大批量生产,产品质量稳定。     

高强钢辊弯回弹的有限元分析

随着高强钢越来越多地应用于冷弯型钢,辊弯加工中回弹也就成了辊型设计的难点之一。文章建立了U形型钢辊弯成形回弹的有限元模拟模型,并验证了该模拟建模是可靠的。同时基于该模拟建模方法,探讨了各材料参数及工艺参数对高强钢(屈服强度300MPa~600MPa)辊弯加工产生回弹的影响规律。研究表明,在材料参数中随着屈服强度和强化系数的增加,产生的回弹明显增加;而随着强化指数和厚向异性系数的增加,产生回弹变化不明显;在工艺参数中随着弯曲角增量的增加,产生的回弹减小;随着机架间距增加,产生的回弹增加。     

等通道转角多道次挤压有限元模拟

等通道转角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)是一种制备超细晶材料的新工艺.工艺路径的选择对试样的应变分布均匀性有重要的影响.利用非线性有限元软件MSC.Marc对等通道转角多道次挤压过程进行了模拟计算.通过对ECAP中试样沿A路径和C路径6道次挤压的模拟,获得了A路径和C路径等效应变分布规律.结果表明,试样沿C路径的等效应变要比沿A路径更均匀,但C路径对试样端部等效应变的累积效果不如A路径;试样沿A、C两种路径每道次最大挤压力逐渐增加,大小基本相同.     

S梁的拉深成形数值模拟

采用数值模拟技术可以在模具设计初期预测产品的成形质量,优化工艺参数,从而缩短模具设计周期,降低成本。基于Dynaform有限元分析软件,对S梁的拉深成形过程进行了数值模拟。针对起皱和未充分拉深等缺陷,提出了压边力和拉深筋工艺参数的改进方案并加以比较,得到了较好的成形模拟结果。试验结果表明：压边力为400kN（不加拉深筋）或300kN（加拉深筋）时成形质量较好。     

直齿圆柱齿轮开放成形数值模拟

为了降低齿轮精密成形力,在对闭式镦挤成形齿轮分析的基础上,提出了直齿圆柱齿轮开放成形新方法,即开放式温镦挤-冷推挤复合成形工艺。用三维刚塑性有限元对闭式镦挤和开放成形两种直齿圆柱齿轮成形方法进行了数值模拟分析。结果表明,开放成形与闭式成形相比,可明显降低成形力,改善模具受力条件,提高成形工件的质量。并根据模拟所得载荷-行程曲线,计算出开放镦挤齿形变位系数为0.2时,成形力所作功最小,为“开放镦挤”齿轮凹模的设计提供了依据。