非回转对称拉深中法兰材料变形规律的研究

非回转对称拉深成形过程中，压料面上法兰材料是变形的主体，直接影响到拉深成形性。在大量试验及测量计算的基础上，分析了矩形盒件拉深过程中压料面上法兰各部分材料的变形规律；指出法兰曲边材料向直边流入所带来的变形缓和效应与应力分布及其应变成分比的共同作用，是使矩形盒局部拉深比显著增大的重要原因。     

斜壁矩形盒件多点拉深成形的数值模拟

通过对斜壁矩形盒件多点拉深成形的有限元数值模拟,分析了成形过程中起皱与拉裂缺陷的产生,研究了四种不同压边力加载曲线即恒压边力、↘形压边力曲线、V形压边力曲线、■形压边力曲线对成形结果的影响。结果表明:斜壁矩形盒件在整个多点拉深成形过程中,在宽度方向的侧壁底部极易发生破裂缺陷,在法兰直边对称轴处起皱最严重;不同的压边力曲线对斜壁矩形盒件多点拉深最终成形结果的影响很大,其中■形状的压边力加载曲线最有利于斜壁矩形盒件的多点拉深成形。     

盒形件拉深角部变形区的应力解析

盒形件拉深主要变形区集中在盒形件角部的法兰和凹模圆角部位。根据盒形件拉深的特点,假设盒形件圆角区剪应力零线与圆筒形拉深件的变形规律相同,通过理论推导得到了盒形件角部变形区法兰和凹模圆角处的应力解析表达式,为定量研究盒形件拉深成形提供了理论依据。     

非回转对称拉深中法兰材料变形规律的研究

非回转对称拉深成形过程中 ,压料面上法兰材料是变形的主体 ,直接影响到拉深成形性。在大量试验及测量计算的基础上 ,分析了矩形盒件拉深过程中压料面上法兰各部分材料的变形规律 ;指出法兰曲边材料向直边流入所带来的变形缓和效应与应力分布及其应变成分比的共同作用 ,是使矩形盒局部拉深比显著增大的重要原因。     

矩形盒变压料方式拉深中应变路径的有限元分析

利用有限元方法模拟五种不同压料方式及压料力控制的矩形盒拉深过程.其中,曲边锥面压料拉深有利于法兰曲边材料向直边扩散,沿拉-压路径变形的质点变形量有所增大.平、曲面分块变压料力拉深降低法兰曲边变形抵抗,但质点应变轨迹控制效果不明显,可相应提高拉深成形性.直边设置拉延槛的矩形盒拉深可将质点变形轨迹基本控制在拉压变形区,缓解凸模转角断裂危险区内双拉变形状态,提高拉深成形极限的效果相对显著.     

薄板矩形盒带拉延槛拉深的有限元分析

在薄板矩形盒拉深试验的基础上,进行压料面带拉延槛拉深的有限元模拟分析后指出,在压料面直边部设置相应的拉延槛,增大法兰直边的进料阻力并控制直边流入速度,可相应提高拉深成形极限。设置拉延槛后,使直边轴向拉深变形量增加,整体塑性变形充分,因而相对减轻法兰起皱趋势,并提高矩形盒的整体刚度和成形性。     

法兰为整体拉深的矩形盒成形应力分析

为了有效预测矩形盒拉深中的成形力和压料力，在拉深试验和有限元数值模拟的基础上，将法兰直边、曲边作为变形整体进行了应力应变分析。给出极限拉深时板坯下料以及拉深力和压料力的近似计算公式，为进一步开展试验、数值模拟和理论解析提供相应的参考资料。     

帽垫拉深模具设计

用在LMG、LCG系列气体绝缘开关柜的熔断器堵头主要由帽垫与触片组成,其中帽垫为拉深件,为直壁筒形件。拉深件拉深时,由于坯料受力而发生坯料内部的相互作用,使材料内部各点产生内应力：在径向产生了拉应力;在切向产生了压应力。在这两种应力的共同作用下凸缘区的材料先发生塑性变形,并不断被拉入凹模内,最后形成简形件。     

圆筒形件拉深失稳及各因素影响分析

对板料成形中圆筒形件拉深的破裂失稳及产生破裂失稳的临界压边力进行研究.由于凸、凹模圆角及其间隙的存在,圆筒形件拉深的筒壁区实际为凸、凹模圆角之间的公切线部分.根据Mises-Hill屈服函数及Tresca准则求出凸缘变形区、凹模圆角区和筒壁区的应力分布,得到危险断面处的应力表达式,从而求出不产生破裂失稳的临界压边力的解析表达式,并进一步分析获得拉深比、硬化指数、厚向异性系数、摩擦因数以及径向推力等因素对临界压边力的影响规律.采用液压压边与周缘加径向推力的拉深模具对08Al板料进行拉深试验,试验结果与理论计算结果具有很好的一致性.     

正反复合拉深

正反复合拉深是将一道正拉深和一道反拉深复合在一起,模具。拉深进行时,坯料外圈(D_0-d_1)被拉入凹模,发生正拉深变形。与此同时或稍后,内圈(d_1-d_2)在凹凸模内以相反的方向变形而包于凸模,发生了反拉深,故此工艺具有正反拉深的双重特点。     

非回转对称拉深变形规律的研究 ——薄板矩形盒形件拉深的形状特性

为了研究非回转对称成形中材料的变形规律及其成形性 ,根据薄板的矩形盒件 (3 6mm× 72mm)拉深实验 ,针对法兰特定部位进行了应力、应变解析。在此基础上 ,着重分析了法兰变形及直边部的变形缓和作用随形状特性的变化 ,指出rc/l2 为 0 1左右时 ,与正方形盒件相同可以获得较大的极限拉深高度。另外 ,根据rc/l2 适当地切除板坯的角部材料或调整板坯长短边变形尺寸 ,可以有效地减轻法兰曲边或短边的变形抵抗 ,从而相应地提高拉深极限。     

非回转对称拉深成形中压料面上摩擦的研究

在大量拉深试验的基础上,结合法兰、矩形盒底部产生的应力应变状态以及载荷的变化情况,分析了相对凸模半径较大的薄板非回转对称成形过程中,压料力对拉深载荷以致断裂载荷所产生的复杂影响。指出法兰曲边部的滑动摩擦因数对于成形过程中的压料力相当敏感,并且对法兰部和断裂危险部材料的应力应变状态产生直接影响。特别是在面压较高的成形后期,由于法兰部润滑效果恶化,导致拉深载荷增大、成形极限降低。     

非回转对称拉深中材料流动变形规律的研究

作为非回转对称拉深系统研究的一部分,根据矩形盒件拉深中网格变形的测量结果,分析了压料面和盒底面材料的流动变位及其规律。指出了凸缘周向压缩变形与径向拉伸变形不成比例,曲边部流动变形不连续,盒底面短轴上产生与拉深力作用方向相反的塑性流动等变形现象是与圆筒拉深变形的最大区别,同时也是非对称成形有限元计算试验所必须认识和掌握的基本关键点。试验表明,如果根据材料流动规律合理地实施规范化局部润滑,可使大型覆盖件拉深成形极限进一步提高。     

An elastoplastic analysis of flange wrinkling in deep drawing process

The onset of flange wrinkling of a deep drawing cup is analyzed as an elastoplastic bifurcation problem. The flange is modeled as an elastoplastic annular plate subject to axisymmetric radial tension along its inner edge. As observed in the laboratory as well as practical industrial applications, aluminum alloy sheets usually wrinkle in the plastic range. Therefore, the critical condition governing the onset of elastoplastic wrinkling is formulated within the context of the general bifurcation theory. A closed-form solution for the critical drawing stress is developed based on an assumed nonlinear plastic stress field and the deformation theory of plasticity. The theory properly accounts for the plastic anisotropy of the aluminum sheets and the critical drawing stress at the onset of wrinkling is also compared against the one employing the flow theory of plasticity. The predicted critical bifurcation stress and the wave numbers are compared to those obtained by Senior's one-dimensional theory. It is demonstrated that there is a strong dependency of the critical bifurcated stress at the onset of wrinkling on the shear stress induced on the flange. The effects of flange width, drawing ratios, material properties, strain hardening on the onset of wrinkling are investigated. The differences between the present theoretical approach and Senior's theory are emphasized.     

盒形件主要变形区的应力近似理论解析

根据盒形件拉深变形的特点,假设盒形件切应力零线上质点的变形规律同当量的轴对称件相似,得到了盒形件凸缘区和悬空侧壁区应力的近似理论解析。该计算方法的可靠性得到了有限元模拟计算的验证,不仅为研究盒形件变形规律提供了一种有效的理论解析手段,而且为拉深智能化控制中的参数识别模型和预测模型的建立奠定了理论基础。     

矩形盒分块变压料力拉深的有限元分析

作为薄板非回转对称拉深成形系统研究的一部分,针对矩形盒拉深中压料力对成形性和成形极限的影响进行相应的实验和有限元模拟分析。研究表明,矩形盒分块变压料力拉深有助于提高拉深成形性和成形极限。但如何对压料板正确分块、分块衔接方式以及实现变压料力实时控制还需要做大量深入的基础研究工作。     

Relations between the stress components and cross-sectional distortion of thin-walled rectangular waveguide tube in rotary draw bending process

The significant cross-sectional distortion is one of the major problems in the bending of thin-walled rectangular waveguide tube. The cross-sectional distortion, which contains the flange distortion and the web distortion, depends on the stress components distribution. In this paper, the cross-sectional distortion characteristics are investigated using a three-dimensional finite element (FE) model. Results show that: the maximum flange distortion locates at the symmetric line; meanwhile, the maximum web distortion locates at the extrados ridge of the tube. The deformation zone of the tube can be divided into three sub-zones considering the loads and deformation, viz., the clamp die affect zone, the middle zone, and the mandrel/cores affect zone. Then the underlying relations between the cross-sectional distortion and the stress components are obtained. It is found that the flange distortion has a close relation with the circumferential stress. At the same time, the web distortion is relevant to both the tangential and the circumferential stress. The above relations are verified by FE models with different cores number. Moreover, some guidelines are introduced to help reduce the cross-sectional distortion.