单轴柔性滚弯成形的有限元分析研究

利用弹性介质(聚氨酯橡胶)对钣金件进行单轴柔性滚弯成形是一种先进的钣金制造工艺。论文介绍了单轴柔性滚弯的工作原理,同时,将大变形弹塑性有限元引入单轴柔性滚弯成形领域,利用高级非线性有限元软件MSC/MARC,建立了单轴柔性滚弯挤压矩形管成形过程的三维有限元模型,成功模拟了板料滚弯成形及回弹的实际过程,对工件滚弯成形过程的主要影响因素进行了分析,获得了滚轴的压入量、橡胶硬度、滚轴直径与回弹后工件的曲率半径之间的关系曲线。     

楔横轧多楔成形汽车半轴工艺可行性分析

分析多楔成形长轴类零件时内/外楔对接段的各种形状及其优缺点,建立了楔横轧多楔成形汽车半轴的三维有限元模型.通过选取合理的轧制工艺,模拟楔横轧多楔轧制汽车半轴的过程,获得了内/外楔之间过渡光滑的汽车半轴.结果表明:楔横轧多楔成形汽车半轴工艺是可行的,该研究为多楔成形半轴的模具设计提供了理论依据.     

方矩形管连续辊弯成形过程的变形和应力场

应用三维大变形弹塑性有限元法,对方矩形管连续辊弯成形过程中金属流动规律以及应力分布进行了模拟分析.考虑了各道次之间的数据信息传递,保证了下一道次变形历史的延续,从而真实模拟了方矩形连续辊弯成形过程.获得的结果对连续辊弯成形中的产品质量的控制和孔型的优化有着重要意义.     

集装箱板冷弯表面微裂纹的成因

对集装箱板冷弯时表面微裂纹的成因进行分析。结果表明：轧制表面层的粗晶、混晶和沿轧向的分层是引起表面微裂纹的重要原因，而氧与氮含量较高对冷弯性能有不利影响；并提出了改变轧制变形量、加大轧制后冷却速度的改进工艺和方法。     

圆柱直齿轮双辊滚轧成形工艺数值模拟及优化

齿轮辊轧精密塑性成形工艺摆脱了切削加工工艺复杂,生产成本高等缺陷,以其优质、高效、高精度、轻量化、低成本、无公害的特点为齿轮制造提供更优越的手段。利用有限元分析软件DEFORM-3D模拟圆柱直齿轮轧制成形过程,观察成形过程中应力场,温度场的变化情况,分析齿轮轧制成形过程的规律、特点及出现的问题,并提出解决方案。验证了齿轮轧制成形的可行性。     

环件精密轧制成形技术研究及应用

环件精密轧制成形是制备高质量无缝环件的先进制造技术,在机械、汽车、能源、电力及航空航天等许多领域有着广阔的应用前景。本文简要总结了轧环理论、轧环工艺和模具,以及轧环技术研究应用情况,分析了轧环技术发展趋势,指出了环件精密轧制成形研究面临的任务和课题。     

DP980钢板辊弯成形矩形管过程中的开裂行为

通过显微组织和微观形貌观察,分析了DP980钢板辊弯成形矩形管过程中的开裂行为。结果表明:DP980钢矩形管在成形过程中,其弯角部位近内表面处的塑性明显低于近外表面处的;弯角处裂纹起裂于内表面,由内表面向外表面沿马氏体堆簇部位扩展;裂纹始端呈穿晶扩展,始端断口呈现解理断裂特征,裂纹末端断口及人工断口呈现准解理断裂与韧性断裂混合特征。     

薄钢板精密冷弯成形中性层计算分析

正冷弯型钢具有节约材料与能源、刚度大等特点得到越来越广泛应用,而辊弯成形技术有着生产效率高、精度高,在20世纪80年代中后期得以快速发展,国内大量引进意大利先进技术和设备,国内冷弯成形设备制造行业也得到快速发展。如何更好地消化吸收引进技术,掌握精密冷弯成形轧辊设计等核心技术,开发更为先进的冷弯成形设备,生产出更高精度的精密冷弯型钢,是摆在我们面前的艰巨任务。滚弯型钢的精度完全由轧辊保证,只有透彻地了解冷弯成形机理、变形规律,并借助计算机技术更好地设计加工出高精度冷弯型钢,尤其是闭口     

小半径大角度管件冷弯成形

我们厂在生产F20循环流化床锅炉过程中,遇到图1所示工件的冷弯成形问题。由于设备的限制,弯管转动角度最大只能达到195°,而此件在考虑回弹后须弯成202°±1°,现有设备无法实现。再有,工件成形后还存在卸件难的问题。所以在现有情况下,此工件的弯制难以实现,手工弯制又无法保证工件质量。通过工艺分析,我们决定改变设备的夹紧位置及模具结构来实现该工件的冷弯成形。具体方法如下:     

薄壁矩形管弯曲成形起皱变形的研究综述

失稳起皱是薄壁矩形管弯曲成形过程中的主要缺陷之一,严重制约着薄壁矩形管的弯曲成形质量和极限的提高。总结国内外学者和工程技术人员对薄壁矩形管起皱变形的研究现状,着重在实验研究、理论分析和有限元数值模拟三个方面进行讨论,介绍对现有弯曲工艺和模具结构做的研究和改进,最后提出薄壁矩形管弯曲成形起皱变形研究的发展趋势。     

超薄镀锌板辊弯成形回弹工艺分析

对于超薄镀锌板,厚度薄回弹量大难以控制是运用辊弯成形方法中的难点之一。基于ABAQUS有限元软件建立了超薄板辊弯成形仿真模型,以单波模型为例,运用正交试验方法分析了压型板的回弹,详细分析了相对弯曲半径变化对回弹的影响。研究表明,材料厚度增加、弯角半径减小时,回弹角度会减小;在一定范围内较少道次数也能减小回弹角度;板材回弹角度与r／t值成线性关系。     

冷弯型钢成型技术的发展现状

介绍冷弯型钢成型技术理论、成型工艺及冷弯成型计算机辅助设计（CARD）等方面的国内外发展现状,我国在冷弯型钢产业发展中存在的问题及对我国冷弯型钢技术发展的展望.     

基于ANSYS渐开线花键冷搓成形全过程的数值模拟

依据大变形弹塑性有限元理论和接触理论，综合考虑成形中的几何非线性、状态非线性、材料非线性以及工件与刀具的接触摩擦因素，借助有限元软件ANSYS对渐开线花键冷搓成形的过程进行数值模拟，方法新颖独特，其应用将对刀具的设计有参考作用。     

基于三维成形极限应力图的AA6061挤压管材成形性能分析

为解决AA6061挤压管材成形性能极差的问题,建立了“固溶水淬+颗粒介质胀形+人工时效”的铝合金管件成形工艺流程。研究了固溶水淬和人工时效工艺参数对材料性能影响规律,并建立了考虑厚向应力的三维成形极限应力图;建立了管件颗粒介质胀形有限元仿真模型,分析管件变形特征质点的运动轨迹和应力应变状态,并应用理论成形极限图对管件破裂失稳点和胀形极限进行分析和预判。四方截面管件胀形工艺试验结果表明,颗粒介质胀形工艺与合适的热处理工艺相结合能够有效地解决AA6061挤压管材的成形问题;考虑厚向应力的三维成形极限应力图可作为铝合金管件胀形工艺方案制定的破裂失稳判据。     

柔性冷弯成型实验研究

柔性冷弯成型是板金属成形技术的前沿研究领域之一。柔性冷弯成型技术研究中,研制了柔性双轴变截面冷弯成型机;以柔性双轴变截面冷弯成型机为平台进行了柔性冷弯成型实验研究,成型出了变截面U型样件,并对样件出现成型缺陷的原因进行了分析,为进一步的深入研究奠定了基础。     

金属波纹管单点增量成形过程研究

将单点增量成形技术引入金属波纹管成形,提出了一种金属波纹管单点增量成形工艺。基于ABAQUS/Explicit建立增量成形波纹管仿真模型,分析成形过程中成形力的演变,以及成形应力、材料局部变形位移和塑性应变分布的特点;建立了波纹管单点增量成形实验平台,采集成形过程数据并分析实验数据。结果表明：X向分力在增量成形管壁中的数值最大,其次是Y向分力和Z向分力;斜面拉伸区和圆弧过渡区的塑性应变大,该区域管壁容易发生过度减薄和断裂。     

阵列微流道电场辅助辊压成形技术研究

提出了电场辅助辊压成形制备大面积阵列微流道结构的工艺方法,修正了传统辊压理论模型,发现增大辊半径和辊齿间隙与齿宽之比可以提高填充高度。通过建立阵列微流道电流辅助热-电-力耦合有限元仿真模型确定了“板对板”通电方式以及辊压工艺方案,开展了不同工艺参数下电场辅助SUS304不锈钢阵列微流道辊压成形试验。结果表明,在辊压成形过程中,板材表面温度分布均匀,但板材横截面电流密度分布不一致,导致微流道不同区域应力分布不同,高密度电流可以降低流动应力的大小且减弱微流道不同区域应力的差异。在工艺参数方面,适当增大辊压力可以提高微流道成形质量,较低的同步辊速有利于微流道的成形。在最佳工艺参数组合下制造出的微流道平均宽度为0.302 mm±0.011 mm,平均深度为0.362 mm±0.010 mm。     

轮辋滚压成形的数值仿真技术

滚压成形工艺是轮辋加工的主要成形工艺,在工程中得到广泛运用。基于有限元软件ABAQUS动力显式算法,对轮辋滚压成形数值仿真技术进行了研究,并讨论了加工过程中侧向力问题。运用和以往文献不同的建模方式,分析建模中单元选择、边界条件、加载曲线等关键问题,提出了适合轮辋滚压的数值仿真方法。仿真计算表明,轮辋滚压成形仿真结果与试验具有好的吻合性,且具有中心定位准确,计算效率高的特点,提高了工程适用性。同时侧向力研究表明,降低进给速度可以有效减小滚压侧向力。     

全自动数控滚压成形机的研究

数控技术正在成为设备改造、提高成形设备自动化程度及控制精度的主要方向和手段,为适应这一发展趋势,对滚压成形机进行技术改造,通过对成形设备开发现状地分析和对冷轧板成形工艺地调查与研究,确定滚压成形系统要求达到的具体技术要求,并且对总体方案设计进行了分析。根据总体方案设计以PLC为核心的电气控制系统,提出了电气设计的总体要求和设计内容,并对成形机系统的软件设计部分的PLC程序进行了相关分析。根据冷轧板滚压工艺要求使改造后的滚压成形机成为定位精度及重复定位精度高、方便易维修、滚压速度快、加工过程自动化、操作性能稳定的自动化成形滚压设备。     

基于虚拟仪器技术的辊弯机自动控制系统的设计与实现

辊弯机是很多制造行业中应用广泛的板材成形加工设备.为了能从根本上克服目前辊弯机在操作方式上的手工依赖性强、成形精度差和工作效率低的缺点,设计并实现了基于虚拟仪器技术的辊弯机自动控制系统,给出了系统的设计方案,并分析了几个关键技术难点和解决方法.