模具间隙对复杂截面纵梁件成形回弹的影响研究

基于模拟软件Pam-stamp2G,对3种典型的不规则复杂截面的纵梁件进行模拟分析。对比了改变凸、凹模间隙前后纵梁件成形的回弹量,获得了合理的凸、凹模间隙位置及最佳的间隙减小量,探究了凸、凹模间隙对回弹的影响,并对典型件进行了试验验证。结果表明,改变凸、凹模间隙能够有效地减小回弹,对实际生产具有一定参考价值。     

AZ31B镁合金无模单点温渐进成形回弹影响因素研究

以变锥角圆台件为研究对象,基于渐进成形机理并运用ANSYS/LS-DYNA有限元模拟软件,以成形件的等效应力和成形件中截面的回弹量为主要研究指标,研究了不同工艺参数对AZ31B镁合金板材无模单点温渐进成形回弹的影响,重点分析了成形温度、摩擦条件和工具头直径对AZ31B镁合金板材无模单点温渐进成形后工件回弹量的影响规律.研究结果表明:当成形温度为250℃,静摩擦系数为0.2、动摩擦系数为0.1,工具头直径在Φ10 ～ Φ12 mm范围时,最有利于对AZ31B镁合金板材无模单点温渐进成形后成形件回弹的控制.     

TA15钛合金板材冷折弯成形的有限元模拟及实验研究

为了进一步研究TA15钛合金板材的冷折弯成形规律,使用有限元模拟成形软件PamStamp2G对其成形过程进行了模拟,分析了凸模行程、凹模跨度、凸模圆角对板材折弯后回弹的影响规律,并对TA15板材折弯的极限角度和回弹角度进行了研究。通过对比模拟结果与实验数据,发现两者趋势基本一致。这验证了PamStamp2G有限元模拟技术在TA15板材冷折弯成形过程中的有效性和可行性。     

变载变位移下的U形弯曲件回弹的试验研究

轻量化的要求使高强钢板广泛应用在汽车和航空航天领域,然而大的回弹量给高强钢的应用带来限制。为此,主要试验研究了伺服压力机精确控制下的弯曲载荷、凸模位移和凸模运动模式对高强钢弯曲回弹的影响。研究表明,成形载荷、凸模位移及连续弯曲模式能有效降低回弹,而延长保压时间对回弹的影响较小。     

成形工艺参数对U形件回弹影响的仿真分析

针对U形件弯曲回弹问题,在Abaqus软件中建立6061铝合金薄板U形件拉延成形二维有限元模型,使用Numisheet’ 2011会议回弹测量方法和成形极限图缺陷判据,研究U形件成形过程中单工艺参数对回弹量的影响,通过L_9(3~4)正交试验获取U形件回弹控制最优工艺参数组合。结果表明:不改变其他成形工艺参数,U形件回弹量随着凸、凹模圆角半径或拉延深度的加大,总体呈上升趋势,随凸、凹模间隙值的减小总体呈下降趋势;U形件回弹量随"凸模-板料"摩擦因数的增大而增大,随"凹模、压边圈-板料"摩擦因数或压边力的增大而减小;成形工艺参数影响U形件回弹量的主次顺序依次为"凹模、压边圈-板料"摩擦因数、"凸模-板料"摩擦因数、凸、凹模间隙值、压边力,以优水平工艺参数组合A_2B_3C_1D_3进行成形模拟,U形件法兰端部最大位移偏移量为0.84 mm,回弹控制效果明显。     

双凸板材件的数控渐进成形研究

针对数控渐进反向成形中无法直接成形加工双凸板材件的问题,提出了基于双面挤压的双凸板材件数控渐进反向成形方法。该方法通过设计从正反两面可接近各形体的支撑模,并把板材用两个支撑模装夹,从正反两面挤压板材来实现双凸板材件成形。给出了双凸板材件的成形工艺方案和支撑模设计方法,研究了双凸板材件数控渐进反向成形过程数字模拟分析的方法并运用数值模拟分析了该方案的可行性,并且通过成形试验,完成了双凸板材件的制作。研究结果表明,基于双面挤压的数控渐进反向方法可应用于双凸板材件的制作。     

非等温模具对2024铝合金弯曲回弹和残余应力的影响

主要研究了2024铝合金在差温模具下弯曲成形时回弹和残余应力的变化规律。实验中选取板坯温度为25℃室温,凸模和凹模温度分别选取25,200,300和400℃共16组温度组合进行V型弯曲;然后进行板坯、凸模和凹模均为200℃的等温弯曲,并与差温弯曲进行对比分析。研究结果表明:分别提高凸模和凹模的温度均能够减小回弹角和残余应力;在成形结束后,当差温弯曲板坯和等温弯曲板坯开始回弹前的温度相接近时,由于温度梯度和贴模后温升的影响,差温弯曲件的回弹角和内、外表面残余应力及其差值能够达到与等温弯曲数值相近或更小的效果;通过合理控制凸、凹模温度能够使室温板坯获得与高温等温成形时同样较小的回弹和残余应力。     

铝型材三维拉弯成形回弹预测的理论解析与数值模拟

通过对柔性多点三维拉弯成形工艺原理进行抽象与合理简化,将矩形截面三维拉弯成形过程等效为菱形截面的二维弯曲过程,建立了菱形截面型材回弹理论分析模型;随后建立了矩形截面型材拉弯成形过程及回弹变形的数值模拟模型;基于开发的柔性多点成形装置,分别对比数值模拟和理论解析模型与实验回弹的结果,验证了理论模型的有效性。研究结果表明,理论模型与实验的误差值大于数值模拟与实验的误差值,最大误差值为1.3124 mm,发生在离型材中心最远距离处,且小于目标成形件的最小误差值2 mm。并且理论模型的计算较数值模拟模型更为简单、用时更短,为以后的三维拉弯回弹预测研究提供了理论参考。     

AZ31B镁合金板热渐进成形的精度研究

成形精度差是限制单点渐进成形发展的重要因素,针对单点渐进成形技术难以实现对材料高温处理再加工的问题,提出一种基于液体介质加热的单点渐进成形方法,并通过依次提高温度的方法,探索了适合进行AZ31B镁合金板料单点渐进成形的实验温度。同时,研究了在该温度下采用单点渐进成形方法加工AZ31B镁合金方锥件时,成形角对精度的影响。结果表明:液体介质加热的方法对单点渐进成形有效,在加热油温达到200℃时能够完成镁合金板料的单点渐进成形过程;方锥成形件的精度影响分两种形式——侧壁鼓凸和棱边回弹,并且随成形角的增大,侧壁鼓凸和棱边回弹的回弹量都减小。     

高强度钢板V形弯曲板厚方向压缩对回弹的影响

定量评价了V形弯曲凸模在到达下死点后在板厚方向的压缩作用对减小回弹的影响.利用弹塑性有限元法对高强度钢板V形件的弯曲成形和回弹过程进行模拟,并通过实验进行验证.模拟结果显示:回弹随平均压强与抗拉强度比值的增大而减小;凸模圆角半径对回弹的影响不大;有限元网格划分影响回弹的模拟结果,细分网格并在与凸模接触的部分增加单元数量...     

End formation of a round tube into a square section having small corner radii

Expansion and reduction are the two common end forming processes for tubes. In the tube end expansion process using a square punch, it is difficult to obtain a small corner radii due to the stretching of the tube around the punch corners. The wall thickness around the corners is small when compared to the side wall. Hence, a tube having a poor square look is formed. In this study, a 2-stage end expansion of a round tube end into a square section having an improved square look i.e. small corner radii and increase in wall thickness around corners is developed. In the 1st stage, the tube end is flared into a cone shape using a 30° conical die by axial compression. In the 2nd stage, the conical end of the tube is drawn through a taper square die using a conical bottom square punch, and a near square section is formed. A 15% ironing ratio is applied during the drawing process to flatten the side wall of the square. Experimental and FEM simulation were performed to evaluate and to verify the forming process. Although the height of the square section increases when the punch stroke at the 1st stage is increased. However, this increase is limited by the buckling of the pipe at the circular section of the thick blank tube. Since the conical end is drawn into a square section having different radial lengths, the bottom of the square section is uneven. The uneven bottom end is trimmed off in the later process. A square section having a maximum height of 32 mm after trimming is successfully obtained from the experiment for the punch stroke, S = 44 mm using an API 5 L tube.     

基于微细电火花加工技术的微冲裁模具在线制备

针对微冲裁异形截面的微小模具难以制备及安装对准的问题,利用微细电火花三维铣削加工技术加工反拷贝电极及凹模,利用所加工的反拷贝电极通过电火花反拷贝加工技术加工凸模,整个工艺过程在线制作,避免了凸凹模具二次装夹产生的位置误差。该工艺分别在线制作凸凹模具,实现了复杂截面形状微型模具制备和在线对准。通过设计试加工实验确定加工参数,并利用该工艺成功制作了一套截面形状复杂的具有微小特征结构的高精度微冲裁模具。     

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。     

横梁压弯模设计

通过弯曲横梁的工艺分析，在不同的条件下，影响回弹的因素也不同，从中同解决回弹的方法，用一套补偿回弹量的弯曲模来完成该件的制做。从而使帛件达到质量标准。     

扩径模具直径对成形件品质的影响

机械扩径是制造管筒形零件的一种精密成形方法。扩径时 ,筒形件的变形、应力应变分布以及成形件的轮廓形状、壁厚变化都具有明显的局部特征。这些特征不仅与毛坯断面的形状误差有关 ,而且还与模具的分瓣结构及其结构参数密切相关。由于以前缺乏对机械扩径过程的深入研究 ,所以对这些变形特征和规律的认识也欠深刻。作者通过有限元数值模拟和实验方法 ,系统地分析了扩径模具的结构参数与成形件品质之间的关系。本文专门论述了机械扩径模具直径对成形件品质的影响 ,提出了相对凸模半径的概念 ,系统分析了它对变形分布、成形件轮廓形状、椭圆度和壁厚的影响。研究结果表明 ,成形件的横断面轮廓形状与相对凸模半径有关 ;最大塑性等效应变是相对凸模半径的递增函数 ;椭圆度随相对凸模半径的增加而减小。基于研究结果 ,本文给出了相对凸模半径的设计原则。     

薄壁矩形管弯曲过程截面畸变的三维有限元分析

薄壁矩形管的弯曲成形是一个受材料性能和工艺参数等诸多因素交互作用的复杂成形过程,在弯曲过程中极易产生截面畸变等缺陷,导致成形质量难以达到要求。为此,文章提出了薄壁矩形管弯曲成形过程截面畸变的描述方法,并基于ABAQUS/Explicit软件平台,从截面形状变化、截面畸变量大小和弯曲过程中的能量变化等方面,研究了芯棒与管坯间隙和管坯与防皱块之间的摩擦对截面畸变的影响规律。该研究对薄壁矩形管弯曲过程工艺参数的选取,提供了理论依据。     

圆形截面台阶凸模冲裁受力分析与验证

针对圆形截面台阶凸模的整体长度校核问题,将圆形截面台阶凸模冲裁时受力情况抽象成阶梯杆件受轴向力的模型,分析该模型,得到了一个关于临界载荷参数和截面直径比关系的超越方程,无法得到解析解。通过Excel软件所携带的单变量求解功能,获得了数值解,进而绘制出圆形截面台阶凸模直径比与临界载荷参数关系图。结果表明:当圆形截面台阶凸模直径比b在0~1时,随着凸模的长度比a的增加,圆形截面台阶凸模直径比与临界载荷参数关系曲线的形状差别在增大,呈“树叶形态”,此时,凸模的直径小端固定,直径大端在冲裁一端,容易被冲裁材料拉出,造成事故;当圆形截面台阶凸模直径比b在1~10时,随着凸模的长度比a的增加,圆形截面台阶凸模直径比与临界载荷参数关系曲线的形状差别在减小,此时,凸模直径的大端固定,直径小端在冲裁一端,不容易拉出。以上结果充分说明了台阶凸模设计为大端固定、小端冲裁的合理性,为台阶凸模的设计提供了参考。     

A new incremental in-plane bending of thin sheet metals for micro machine components by using a tiltable punch

This paper proposes an innovative incremental in-plane bending of thin metal sheets for manufacturing microscopic machine components. The unique feature of the process is that a tiltable punch having a beating face with trapezoidal profile is used. The beating face enables the punch to bend thin metal sheets in in-plane manner. Working conditions, including indentation and feeding pitch, can easily and flexibly control the bending radius and even the bending direction. The in-plane bent thin sheet products are expected to be used as springs, conical cylinders, bushes and other components of micro machines such as medical instruments.     

组合形活塞销冷镦挤成形工艺

针对组合形活塞销结构特征和工艺要求,分析该零件的成形难点为:两端圆锥孔的挤压成形和深径比大于2. 5的中心圆孔反挤压。为此,应用DEFORM-2D有限元分析软件对组合形活塞销7工位冷镦挤成形工艺进行数值模拟分析。通过数值模拟分析和工艺方案修订,确定最终的成形工艺方案为:下料-整形-压凹-反挤压-冲孔-第1次挤锥-第2次挤锥,并采用硬质合金YG15制造反挤压凸模,以避免一次反挤压成形时凸模横截面变化处的折断。采用该方案进行工艺实验,实验结果表明:组合形活塞销尺寸满足零件设计要求,无折叠、开裂等锻造缺陷,深孔反挤压凸模使用寿命大于8万件。     

拉深筋对板料成形回弹影响研究

利用Dynaform软件,对某车型右前侧车门铰链加强板三维模型进行数值模拟,重点对板料成形质量中不等截面拉深筋的影响进行分析,通过改变不等截面拉深筋的拉深阻力来改善板料的成形质量,得出合理的拉深筋参数。根据不等截面拉深筋阻力的大小和分布情况,通过拉深阻力模型来对拉深筋几何参数反求,获得不等截面拉深筋的实际分布情况。比较不同拉深阻力的回弹结果,得出最有效的控制回弹的方法是不等截面拉深筋。