基于DASYLab的管材轴压胀形的加载控制

内压与轴向压力的合理匹配是管材轴压胀形成败的关键因素。本文利用数据采集与处理软件 DASYL ab实现了轴向压力基于内压的线性加载控制 ,为进一步研究更为复杂的管材轴压胀形的加载控制关系奠定了实验基础     

薄壁管液压胀形加载路径研究

采用塑性变形理论研究了薄壁管液压胀形过程中轴向载荷与内压力的变化情况。在两种不同变形方式下对薄壁管胀形过程进行分析，分别就两种变形方式提出了薄壁管胀形过程中轴压与内压的理论计算方法，获得了管材在不同应变比下变形时的载荷变化曲线，探讨了薄壁管胀形工艺中确定加载路径的变化范围。     

内补液增压式THF性能测试装置开发及试验研究

材料性能对液压胀形工艺(THF)及产品质量有重大影响,传统单向拉伸试验所得材料性能不能很好反映管材液压胀形性能。开发了一种简单实用可在单动压力机上使用的试验装置,可用于不同材料及尺寸管材的液压胀形试验,以确定管材胀形性能。该装置不需要复杂的外部供液系统,而是利用其内部的补液腔自动、同步地建立起胀形所需液压力及轴向载荷,两载荷比值可通过合理设计补液腔直径得到。可以实现管材自然胀形、轴向压缩胀形、两端不同约束下的胀形和一定程度的比例加载胀形。一系列胀形对比试验表明：管端约束方式对自然胀形有较大影响,而对轴向压缩胀形影响较小;液压力、轴向载荷及其比值对轴向压缩胀形有较大影响。     

径压胀形中管材的填充性及成形性分析

通过对不锈钢管材径压胀形过程进行有限元数值模拟，对成形管材断面对角线长度变化趋势及壁厚分布规律进行了分析与比较，探讨了加载方式、管端约束条件（管端自由与管端固定）及摩擦条件对管材填充性及成形性的影响规律。结果表明，自由胀形直径或内压力越大，则管材的填充性越好，但成形性越差；管端固定时会使管材的填充性及成形性变差；摩擦使胀形管材断面形状不完全对称，且随着自由胀形直径或内压力的增大而显著。     

小型桥壳液压胀形初始变形条件分析及成形试验

介绍了小型汽车桥壳的液压胀形工艺,提出了初始胀形内压的表达式,预测了初始胀形内压与轴向推力的匹配关系（即经向应力比的大小）对预胀形时各部分变形顺序的影响。在普通液压机上进行了两种加载路径下的液压胀形试验,在初始经向应力比小于零并保持恒内压的条件下,预胀形管坯先变形成两侧高、中部低的双鼓形,经增压后将中部胀起;在初始经向应力比大于零且内压恒定的条件下,预胀形管坯中部沿轴向胀裂;两种加载路径下,管坯扁锥体凸起与胀形区之间均产生了明显内凹缺陷。理论分析与试验结果均表明,初始变形条件对小型桥壳的预胀形有重要影响。     

液压胀形汽车桥壳的数值模拟及其试验研究

用有限元方法对液压胀形的汽车桥壳进行了数值模拟,得出轴向压缩量与液体胀形压力间的合理加载路径.通过试验和模拟对比分析了第一次胀形时液体压力相对管坯轴向压缩量恒定不变、液体压力按轴向压缩量线性变化、极限失稳及胀裂的情况,揭示出起皱的主要原因是液体压力过低,起皱后不利于后续胀形,而胀裂的主要原因是液体压力过高;第二次胀形时试件退火是最终成形成功的重要影响因素.模拟结果与相同条件下的试验结果对比,最大误差5 9%.     

管材径压胀形技术

阐述了管材径压胀形工作原理,归纳了该技术相对自然胀形技术的优越性。重点介绍了近年来利用管材径压胀形技术将管材截面胀形成三角形、矩形和梯形时,管材胀形规律及变形特点的研究现状。最后指出了管材径压胀形技术的发展方向和亟待解决的问题。     

低碳钢管液压胀形的数值模拟研究

基于板料成形模拟的CAE软件Dynaform,研究了低碳钢管在不同加压方式下的自由胀形,比较了单直线加压、折线加压与脉动加压三种加压方式对胀形质量的影响;同时,研究了折线加压下不同梯度的加载压力对成形的影响;在脉动加压下,研究了不同的基础压力与脉动幅值、轴向进给速度对成形的影响。结果表明,在脉动加压与合适的折线加压方式下,管材胀形区的厚度更高,成形质量较佳。轴向进给速度、脉动幅值与基础压力的大小均会对成形结果产生影响。     

减震器储油管内高压胀形加工方法的研究

一种基于内高压胀形理论加工减震器储油管的新方法。主要分析了管材在胀形过程中轴向应力和环向应力的变化过程,讨论了在胀形过程中产生褶皱、管壁破裂以及壁厚变化不均匀等失效形式与各向应力变化之间的关系。最后通过DYNAFORM软件的仿真分析验证了该方法的成形效果优于机械胎具刚性冲压式胀形方法,对不同压力和推制速度的多次仿真分析,得到了最佳的成形压力、推制速度和推制时间等参数,同时也验证了储油管胀形压力的计算准确性。     

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。     

管材液压胀形试验装置的开发

管材液压胀形试验装置的开发对管材液压胀形技术的发展起着不可估量的作用。简述了国内外近年来几种管材液压胀形的试验装置,包括外控液压增压式和内补液增压式试验装置,对比分析了它们的工作原理、技术特点、密封方式以及内液压力的产生方式,提出了试验装置开发的发展趋势。     

AA5083管件颗粒介质非均匀内压温热胀形工艺性能解析

基于管件热单向拉伸试验、颗粒介质传压性能试验和外摩擦因数试验,分析了采用温热颗粒介质压力成形工艺时,在非均匀内压下AA5083管材自由胀形区的受力情况,探讨了颗粒介质与管件内壁摩擦作用对管件胀形区壁厚分布和胀形极限的影响。理论分析和工艺试验表明,温热颗粒介质压力成形工艺中颗粒介质与管坯之间存在的有益摩擦有效抑制了管件减薄,提高了管件胀形极限。     

管材液压成形中胀形区摩擦系数测量方法

摩擦对管材液压成形有重要的影响,因而对摩擦系数测量方法的研究具有重要意义。简述了近年来管材液压成形中胀形区摩擦系数的测量方法,对比分析了它们的优点与不足。基于管材径压胀形原理,提出了一种测量胀形区摩擦系数的新方法,并设计和制造了相应的测量装置。本测试装置具有简单、直观、易于实现等优点。     

汽车桥壳液压胀形极限成形系数及胀裂判据

利用研制的集增压器、冲液器、滑动胀形模具于一体的超高压液压胀形装置,在普通液压机上进行汽车桥壳样件的液压胀形胀裂试验,绘制出液体胀形压力与管坯压缩量不同的匹配关系时(即不同加载路径)的胀形极限图,揭示出极限胀形系数与管坯轴向应变存在线性关系kr=1 δ5-1.72εz,并与材料断后伸长率δ5有关.给出管坯胀裂时的应变判据|εn|=δ5及应力判据δθ=2σb,即胀裂时管坯壁厚方向的应变等于材料的延伸率,环向应力等于材料拉伸强度的2倍.研究成果能为理论研究及工程应用提供依据.     

管材液压胀形高度影响因素分析与有限元模拟

为了评价管材液压胀形的成形性能，通过理论分析并采用有限元模拟的方法对管材液压胀形高度的影响因素进行了研究，发现在一定范围内随着应变硬化指数n值和各向异性指数r值的增大，材料胀形高度升高；而摩擦系数f值越小，则材料的胀形成形性能越好。     

管材液压胀形高度影响因素分析与有限元模拟

为了评价管材液压胀形的成形性能,通过理论分析并采用有限元模拟的方法对管材液压胀形高度的影响因素进行了研究,发现在一定范围内随着应变硬化指数n值和各向异性指数r值的增大,材料胀形高度升高;而摩擦系数f值越小,则材料的胀形成形性能越好.     

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。     

管材胀形中的圆角成形

提出考虑管材和模具间滑动摩擦的力学模型,来研究在方形模具中的管材胀形的塑性变形行为。通过对无摩擦条件下的滑动模型的研究,在理论上首次证明成形圆角半径存在最小极限值,并给出理论计算公式。采用提出的方法确定的最小极限半径可用于确定管材成形工件形状及其成形压力。最后采用自行设计的胀形装置进行管材在方形模具中的胀形试验,并与滑动模型计算结果进行比较。试验结果与计算结果对比表明,试验结果介于摩擦滑动模型和无摩擦滑动模型之间,这说明无摩擦滑动模型和滑动摩擦滑动模型的分析是正确的。     

冲击液压载荷作用下双金属薄壁管内压力与型腔体积变化的关系

双金属薄壁管冲击液压胀形技术是在液压胀形与冲压成形基础上发展起来的一种复合成形技术。冲击液压载荷作用下的双金属薄壁管成形所需内压力源自于管坯型腔体积的压缩,其大小随液体体积压缩量变化而变化,为此提出了基于冲击液压载荷作用下双金属薄壁管的内压力形成机理的研究。首先介绍了双金属薄壁管冲击液压胀形的成形原理;然后,通过对内外管轴向冲击液压预成形与径向冲击液压成形过程中内压力形成的理论分析,构建了管坯型腔内压力与体积变化之间的数学模型;同时,利用Ansys Workbench有限元模拟技术获得了内外管轴向冲击液压预成形与径向冲击液压成形过程的内压力,通过有限元模拟与理论分析结果的对比发现,两者具有较好的一致性,并通过模型误差优化了内压力数学模型,为双金属薄壁管冲击液压胀形技术的进一步研究奠定了良好的理论与应用基础。     

管材液压成形中的数值模拟方法

根据动力显式增量有限元方法和BT壳单元提出了液压胀形模拟算法.该算法充分考虑了管材胀形时的液体压力加载曲线、管材外壁与模具的润滑情况、轴向进给、径向进给等实际工艺条件对管材成形性的影响,能够预测零件成形过程中的开裂、起皱等缺陷,从而优化成形工艺参数,提高零件的成形工艺性.算法具有通用性,能够模拟轴线为直线、曲线以及带径向侧冲头的各种复杂管材的成形.将算法集成到FASTAMP软件中,通过模拟三台阶轴的液压胀形,并与实验数据比较,验证了算法的准确性与实用性.