单点渐进成形时工艺参数对成形能力的影响

采用2A12铝合金作为试验材料,以成形极限角作为衡量工艺参数对板料单点渐进成形的成形能力影响的标准。试验中研究对成形能力影响的工艺参数有:工具头半径、加工步长、进给速度和主轴转速。采用正交试验法对板料在单点渐进成形中的成形极限进行研究。试验结果表明,对板料单点渐进成形的成形能力影响最大的因素是加工步长,其次是进给速度、主轴转速和工具头半径。     

直壁筒形件凸模支撑渐进成形工艺的数值模拟

以ANSYS/LS-DYNA软件为分析平台,构建了凸模支撑渐进成形过程的有限元模型,成功模拟了用平行直线型路径方案渐进成形直壁筒形件的过程,并通过实验验证了该数值模拟方法的可行性。对数值模拟结果进行后处理得到直壁筒形件的应力应变分布、节点运动以及壁厚的变化规律。结果表明,平行直线型路径方案能够成形出壁厚较为均匀的直壁筒形件,在筒形件口部区域等效应力和等效应变达到最大。     

正十二边形锥件单点渐进成形工艺参数研究

影响正十二边形锥件多道次单点渐进成形壁厚均匀度的因素有很多,其中工艺参数的影响较显著。在确定冷却润滑方式的基础上,采用数值模拟与物理试验相结合的方法,对下压量、工具头直径、进给量等因素对成形制件壁厚均匀度的影响进行分析,得出了各影响因素对正十二边形锥件壁厚均匀度的影响大小依次为:工具头直径、进给量、下压量。通过试验验证了正交试验所得最优工艺参与数值模拟结果的一致性。     

钛板材单点渐进成形工艺数值模拟分析

单点渐进成形技术可以明显地缩短新产品的生产周期,对于加工小批量、多品种、形状复杂的薄板成形件有着一定的优势.运用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对钛板材的有模单点渐进成形过程进行了数值模拟,分析了不同板厚的钛板材对成形性能的影响,为后续实验研究奠定基础.     

板材单点渐进成形工艺数值模拟与成形缺陷研究

工具头运动轨迹的动态加载是建立板材渐进成形有限元模型的难题。首先基于DYNAFORM建立基本的有限元模型,而后直接提取数控代码中工具头的位移坐标信息并添加至关键字文件,从而实现任意复杂运动曲线的加载;数控代码规划的加工轨迹存在起刀区域集中和加工方向单一的问题,容易造成破裂和失稳缺陷。起刀区域塑性变形大,累积效应使该区域板材严重减薄,采用均布策略,并保证均布后相邻起刀点的空间距离大于塑性变形区的最大半径可避免此缺陷。同时,运用顺逆相间的加工方式避免了单一方向加工方式存在的材料堆积引起的形状失稳和棱纹缺陷。     

多道次单点渐进成形多参数交互影响

以成形角度为70°的锥形件为研究对象,研究了多道次渐进成形中每个道次的角度间隔、刀具半径和轴向进给量3个成形参数对制件壁厚的交互影响。首先,研究了单个参数在不同道次中变化对制件截面厚度的影响,然后设计正交试验分析了3组参数的交互作用对制件厚度的影响,并获得了成形参数的最优组合。最后进行数控试验验证了仿真结果的准确性。结果表明,3个参数影响的主次顺序为刀具半径、轴向进给量及道次角度间隔,最优组合为刀具半径4 mm,轴向进给量分别为0.5、1.0和1.5 mm,道次角度间隔分别为50°、60°和70°。通过选取合适的成形参数,成形质量和成形效率得到了提高。     

金属板材渐进成形工艺仿真精度的影响因素北大核心CSCD

通过有限元仿真模拟加工过程来预测实际加工结果,可避免加工实验材料与能源的浪费,而有限元仿真精度是保证此项工作的前提。针对金属板材单点渐进成形方法,选取1060铝板设计正交实验,对每组参数进行实验加工,并利用Abaqus进行有限元仿真,将仿真结果与实验结果进行对比,详细分析了成形角度、成形深度、层进给量、初始板厚对仿真精度的影响关系,包括深度误差、侧壁角度误差和侧壁厚度误差。结果表明:初始板厚对仿真与实验结果各项误差的影响最为显著,各因素对深度误差的影响顺序为:初始板厚>层进给量>成形角度>成形深度;对侧壁角度误差和侧壁厚度误差的影响顺序为:初始板厚>成形角度>成形深度>层进给量。     

单点渐进成形工艺参数对激光拼焊板圆锥台件回弹影响研究

激光拼焊板单点渐进成形回弹是影响成形精度的重要因素。使用回弹角来度量板料回弹大小,并使用正交试验设计对工具头直径、成形高度、下压量、半顶角等因素进行实验研究,得到各因素对回弹的影响程度。得出影响板料回弹因素的大小依次为:成形高度、下压量、半顶角和工具头直径;工具头直径变化对回弹影响不大;成形高度对回弹影响显著,成形高度越高,回弹量越小;在一定范围内,回弹角的大小取决于下压量的大小,下压量越大回弹角越小;过大或过小的半顶角都会导致显著的回弹现象,合适的半顶角设计能够有效减少回弹的出现,从而保证成形精度。最后通过实验验证了正交试验得出的最优工艺参数。     

1060铝板渐进成形极限及影响因素

目前,渐进成形极限曲线(FLC)主要采用实验方法获得,耗时、耗材,且无统一的制作标准。针对理论预测方法较少的问题,借助少量实验,采用Lemaitre韧性断裂准则,预测1060铝板渐进成形极限曲线,进而将预测曲线与实验曲线进行对比,研究工艺参数对渐进成形极限曲线的影响。结果表明,Lemaitre韧性断裂准则能较好地预测1060铝板渐进成形极限曲线,该方法可运用于渐进成形极限曲线的预测。渐进成形中,层间距越小,工具头转速越高或进给速度越低,板料成形极限曲线越高,板料越不容易开裂,成形性能越好。工具头半径在一定条件下,对成形极限曲线的高度影响并不明显。     

Improvement of formability of 6xxx aluminum alloys using incremental forming technology

Aluminum sheet is becoming increasingly common as an automotive body panel material. The heat-treatable aluminum alloys of the 6xxx series are widely used as an outer panel material, due to their ability to precipitation harden during the paint-bake cycle, resulting in improved dent resistance. Increasing the formability of these alloys would allow for multiple parts of less complex geometry to be combined into a single more complex part, thereby avoiding the costs associated with any subsequent joining operations. Incremental forming is a process that can improve material formability through the use of short, recovery heat treatments applied between increments of deformation. The objective of this study was to investigate the incremental forming behavior of 6111-T4 an alloy, which is often used for exterior body panel applications. Interrupted tensile testing was used to simulate the incremental forming process. The effect of different heat-treatment parameters on mechanical properties was analyzed. The heat treat regimen developed for uniaxial testing was then applied to a series of plane strain tests using a hemispherical punch, to simulate the more complex states of stress found in forming operations.     

1060铝板单道次渐进成形圆孔翻边临界翻边参数的数值模拟研究

利用DYNAFORM软件构建有限元模型,对1060铝板单道次渐进成形圆孔翻边进行了研究,分析了预制孔径大小对壁厚分布规律的影响。结果表明:预制孔径过小会导致翻边出现中部减薄区;增大预制孔径,壁厚呈线性变化区和均匀分布区,中部减薄现象消除;预制孔径较大时,翻边壁厚线性分布。探究了在5种板料厚度下,不同翻边孔径对应的临界预制孔径,以及临界预制孔径对应的翻边高度,并将翻边孔径和临界预制孔径以及临界预制孔径和翻边高度之间的关系拟合成参数化方程。发现增加板料厚度,临界预制孔径减小,翻边件的成形极限增大。     

基于Lemaitre韧性断裂准则的1060铝板成形极限研究

针对成形极限曲线的测定需建立在大量实验基础上,耗时耗材,且需要特定的成形实验机才能完成的不足,采用韧性断裂准则与数值模拟相结合来预测。建立测定成形极限曲线的有限元分析模型,对不同尺寸1060铝板试样成形过程进行数值模拟与分析,并采用Lemaitre韧性断裂准则作为板料破裂与否的判据,找出破裂极限应变值,拟合成形极限曲线;为验证提出方法的正确性,采用实验方法制作1060铝板成形极限曲线,并将其与模拟得到的曲线进行对比,两曲线走向基本一致,有较好的吻合度,表明该方法能够应用于成形极限曲线的预测。     

基于冲压与数控渐进成形的复合成形

针对冲压工艺难以成形形状复杂板材件、冲压模具难以制造或加工成本高以及单独采用数控渐进成形加工效率低的问题,提出基于冲压工艺与数控渐进成形工艺相结合的复合成形方法,并给出了基于冲压与数控渐进成形的复合成形的数值模拟方法。采用冲压成形、数控渐进成形和复合成形3种成形方式,以有限元分析软件数值模拟分析同一形状板材件,对比分析数值模拟后的板材件的轮廓尺寸精度与厚度分布。结果可知,采用复合成形得到的板材件轮廓尺寸精度与厚度分布能够满足实际应用,所提出的复合成形方法具有可应用性。     

基于正交试验和BP神经网络的板材多点渐进成形工艺优化

针对金属板材渐进成形过程中易出现壁厚不均的问题,在多点渐进成形工艺的基础上,选定合理的工艺参数,建立有限元模型,设计正交试验方案,利用ANSYS/LS-DYNA对方锥台制件渐进成形过程进行数值模拟,并对正交试验结果进行极差分析、方差分析和BP神经网络优化。结果表明:在板材多点渐进成形中,进给量对目标制件成形区壁厚均匀性影响最大,其次是工具头半径,进给速度影响不明显;BP神经网络模型的预测结果与正交试验结果相比误差小于5%;1060铝合金板材在多点渐进成形过程中,当工具头半径为6 mm、进给量为0.25 mm、进给速度为30 mm·s-1时,可获得壁厚较均匀的目标制件。     

1060铝合金搅拌摩擦焊焊缝金属流动机理

对1060铝合金进行搅拌摩擦焊,研究搅拌头旋转方向、焊接速度、主轴转速和搅拌针偏移方向等不同因素对金属流动的影响。结果表明,5 mm厚1060铝合金在主轴转速1 000~1 100 r/min、焊接速度200~300 mm/min时,可获得无缺陷焊缝。在焊缝上部区域,轴肩的热力作用大于搅拌针对焊缝金属的作用。搅拌针的旋转方向及螺纹旋向对塑性金属流动具有重要影响。当搅拌头偏移的方向不同时,焊接质量相差较大。     

Numerical simulation of aluminum alloy ladder parts with viscous pressure forming

1　INTRODUCTIONTheeffectofstressstatesonaxisymmetricsheetformabilityhasbeenstudiedundertheconditionofsolidmetalpunchforming [14 ] ,andtheeffectofblankholderpressure (BHP) ,frictioncoefficientandpunchconfigurationonthestressstateshasbeenob tained .Becauseofthedisadvantagesofsolid punchforming ,newformingtechnologyisneededtoim provethestressstatesofthesheetinformingprocessandtomeettherequirementofforminglow plastici ty ,complexshapeparts .Viscouspressureforming(VPF)isarecentlydevelopedfle…     

大厚度双曲度铝合金飞机蒙皮拉伸成形工艺优化

拉伸成形工艺是飞机蒙皮零件的基本成形方法.针对某大厚度双曲度铝合金飞机蒙皮进行了拉伸成形工艺研究和优化.为了保证数值模拟的准确性和可靠性,进行了材料性能测试试验,获取了该蒙皮多道次加工时每一道次、不同热处理状态下的材料性能.通过数值模拟,研究了拉伸成形工艺参数包括各道次拉伸量、上模压力、合模间距对贴模和回弹的影响规律....     

金属直壁筒形件数控增量成形工艺研究

分析了金属板料数控增量成形中板料变形的原理,探讨了不使用专用支撑而成形直壁筒形件的可行性和方法.基于增量成形过程中各区域材料变形不均匀的特征,提出了通过扩大主要变形区范围来提高变形效率和变形质量.优化了直壁筒形件的多道次数控增量成形工艺路径.通过实验验证了所优化设计的工艺方案.     

虚拟成形速度对渐进成形数值模拟精度的影响

针对渐进成形数值模拟过程中精度不足的问题,以成形中板料动能和内能的比值小于5%、数值模拟零件和实验零件壁厚误差小于3%为判断准则,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,并以圆锥件为例,研究了渐进成形数值模拟中工具头虚拟成形速度对模拟精度的影响。结果表明:虚拟成形速度对数值模拟精度影响较大,过大的虚拟成形速度会降低模拟精度;过小的虚拟成形速度虽然能提高模拟精度,但会降低模拟效率。当虚拟成形速度为800 mm·s-1时,既能保证模拟精度,也能提高模拟效率。