1060铝板渐进成形外缘翻边壁厚分布与翻边高度的模拟研究

基于DYNAFORM软件,对1060铝板单道次渐进成形外缘翻边进行模拟研究。探究对于一定厚度的金属板料在渐进成形外缘翻边直径为d_m时,不同毛坯直径D对成形结果的影响。结果表明:对于翻边直径d_m一定的外缘翻边制件,随着毛坯直径D的增大,制件壁厚的分布状态依次呈现线性增厚、曲线增厚和中部减薄3种特征,当壁厚出现中部减薄时,制件的成形质量大大降低,无法满足使用需求,将成形时不出现中部减薄的最大毛坯直径称为该尺寸下的临界翻边直径d_(m临界)。同时,对于渐进成形外缘翻边高度的研究表明,翻边高度与毛坯直径的关系可以近似采用二次多项式来表达。     

6061铝合金板料圆孔翻边渐进成形

采用普通渐进成形技术研究6061铝合金圆孔的翻边性能,探究了不同预制孔直径、不同成形路径的多道次渐进成形对6061铝合金翻边高度和壁厚分布的影响规律,探讨了获取6061铝合金的极限翻边件的方法。实验结果表明:单道次渐进成形板料的成形性能较差,且中部存在减薄带,但翻边系数仍高于普通渐进成形;通过合理设计多道次渐进成形可优化成形性能。3种方案中,变高度渐近成形翻边路径相比变角度渐近成形和单道次渐近成形的翻边路径,可获得尺寸较大的制件;变角度渐近成形翻边路径相比于其他两种路径,可避免壁厚过度减薄,从而获得壁厚相对均匀的制件;3道次渐近成形相比于2道次和单道次渐近成形,所获得的翻边件的质量更好。     

板料厚度对1060铝板渐进成形外缘翻边变形的影响

为了研究不同板料厚度的1060铝板在单道次渐进成形外缘翻边过程中的成形规律，基于DYNAFORM有限元分析平台建立了1060铝板数控渐进成形外缘翻边模型，通过数值模拟与实验相结合的研究方法对加工过程进行了分析，研究了5种板料厚度下不同翻边直径所对应的临界翻边直径和翻边高度，结果表明：在一定范围内，成形性能随着板料厚度的增大越来越好，越不容易出现褶皱等成形缺陷。对于特定厚度的1060铝板，其外缘临界翻边直径d_m临界与翻边直径d_m的数值近似呈线性变化，可将其拟合为参数方程。最后通过实验验证证明了模拟结果的准确性与可信性。     

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。     

深筒件(H/D=1.0)渐进成形路径参数化

以高径比H/D=1.0的深筒件为研究对象，基于ANSYS/LS-DYNA平台建立了金属板料外轮廓支撑渐进成形的有限元模型，采用数值模拟和实验相结合的方法对深筒件的成形路径进行了研究，通过合理布置和优化各道次成形路径及加工方式，将制件的壁厚分布曲线作为主要判断依据，成功设计出直径为Φ80 mm,高径比为1.0的深筒件渐进成形路径，并且由此发现不同直径同一高径比深筒件的成形路径具有高度相似性，归纳出基准路径，建立了路径变量与目标制件几何参数的关系，用参数化方程将成形路径表达出来，并通过实验验证了参数化路径。基于此参数化路径方程，可以快速成形出高径比为1.0的深筒件。     

6063-O铝合金Y型形管接头电磁成形EI北大核心CSCD

基于逆向识别结合平板电磁翻边实验建立6063-O铝合金的Johnson-Cook本构和失效判据,对比分析Y型管分离工序电磁翻边与电磁冲孔翻边复合成形两种方式下的电磁力分布、成形过程及变形特征,表明复合成形能成形出更高的支管并提高成形效率,更为有效地改善壁厚周向分布。在此基础上,进行电磁冲孔翻边复合成形实验,获得成形质量良好的Y型接头,探讨放电电压及管坯厚度对支管成形高度、端部壁厚以及贴模间隙的影响,分析成形支管轴向壁厚分布特征与典型缺陷。     

TC2M δ2.5钛板冷热翻边成形极限及非对称化研究

TC2M δ2．5mm钛板室温圆孔翻边成形试验结果表明，除翻边底孔尺寸小于极限值时在唇口边缘发生破裂的正常失效方式之外，冷翻边卸载后制件还出现凸缘平面翘曲、翻边孔口部椭圆化、唇口边缘高度不一致、壁厚分布不均匀等非对称化现象。600℃高温热翻边成形可以有效地提高成形极限，并消除了凸缘平面翘曲和口部椭圆化，但口部高度差以及壁厚不均等非对称化现象依然存在。本文在给出极限翻边系数的同时，对这种非轴对称化程度进行了定量描述，并给出了理论上的分析与解释。     

1060铝板单道次渐进成形圆孔翻边高度与壁厚分布的研究

基于DYNAFORM软件,对一定厚度的1060铝板单道次渐进成形圆孔翻边进行研究。探究了不同翻边孔径d_m时,预制孔径d_0对翻边高度和壁厚分布规律的影响。结果表明:当翻边孔径d_m一定时,翻边制件的壁厚分布随着预制孔径d_0的改变呈现一定的变形特征;其典型的成形特征包括3种:线性减薄、均匀分布、中部减薄。分析得出不同翻边孔径dm时的单道次渐进成形圆孔翻边临界预制孔径d_(0临界)及翻边高度的计算公式。结果发现:当板料不发生中部减薄时,翻边高度与理论计算公式吻合较好;板料发生中部减薄时,其翻边高度与理论计算公式误差较大,需要进行修正。使用渐进成形数控机床进行实体实验,实验结果验证了模拟结果的可信性。     

渐进成形圆孔翻边变形区厚度减薄现象的模拟研究

以Dynaform软件为分析平台构建有限元模型,利用数值模拟方法研究渐进成形圆孔翻边变形区厚度减薄现象。提出了最小厚度的理论计算公式,并验证了其可信性,并以此建立了翻边中部厚度减薄的判定标准。分析了翻边中部厚度减薄现象产生的原因并研究了通过多道次成形来避免减薄现象的可行性。结果表明:单道次渐进成形圆孔翻边K越小成形力越大,使翻边中部板料处于径向拉伸为主的双向受拉状态,从而导致了翻边中部厚度减薄;以减小成形力为准则设计多道次路径渐进成形圆孔翻边可有效的消除单道次成形时出现的翻边中部厚度减薄现象。     

TC2M2δ.5钛板冷热翻边成形极限及非对称化研究

TC2Mδ2.5mm钛板室温圆孔翻边成形试验结果表明,除翻边底孔尺寸小于极限值时在唇口边缘发生破裂的正常失效方式之外,冷翻边卸载后制件还出现凸缘平面翘曲、翻边孔口部椭圆化、唇口边缘高度不一致、壁厚分布不均匀等非对称化现象。600℃高温热翻边成形可以有效地提高成形极限,并消除了凸缘平面翘曲和口部椭圆化,但口部高度差以及壁厚不均等非对称化现象依然存在。本文在给出极限翻边系数的同时,对这种非轴对称化程度进行了定量描述,并给出了理论上的分析与解释。     

单道次渐进成形圆孔翻边的数值模拟

基于DYNAFORM软件分析平台构建有限元模型,对单道次渐进成形和冲压圆孔翻边过程进行数值模拟,对比分析两者成形力、应变和厚度的变化与分布及成形极限图;研究了成形轨迹等高线轨迹和螺旋线轨迹、螺旋线升角和成形工具直径等工艺参数对成形过程的影响。结果表明,渐进成形翻边过程的成形性较好,其变形特点不同于冲压翻边。采用螺旋线轨迹,选择合理的升角和成形工具直径可提高成形能力和成形质量。     

后法兰盘翻孔翻边复合成形工艺研究

研究了汽车消声器后法兰盘内孔翻孔和外缘翻边采用复合模成形时的质量问题，首先利用Dynaform有限元软件分析各单一工艺参数对成形质量的影响，确定主要的影响因素，然后针对各主要因素进行正交试验设计，采用极差法分析各因素的影响顺序和显著性，以最小壁厚取值最大、内孔翻孔高度和外缘翻边高度分别满足(15.2±0.5)mm和14.2_-1.0^+0.5 mm要求选取最优工艺参数组合。最终将选取最优工艺参数组合进行试模，获得的法兰盘最小壁厚为2.187 mm，内孔翻边高度为14.9 mm，外缘成形高度为13.8 mm，零件成形质量良好，没有出现开裂与起皱。应用基于正交试验设计方法预测和控制成形质量，减少了试模次数，降低了生产成本，为此类零件的研究提供了参考。     

铜管变角度增量翻边成形极限的试验研究

在对薄壁圆管构件进行增量翻边成形时,管料容易发生破裂、起皱等缺陷,且材料的变形机制演化复杂,对加载条件极为敏感,使得管料在增量翻边成形时的破裂预测和控制比较困难。针对该问题,选取T2紫铜为研究材料,构建金属管材变角度增量翻边成形试验平台,采用试验的方式来研究变角度增量翻边成形过程中管料的成形性能,以实现对破裂的预测和控制。采用数码显微镜对制件的网格数据进行测量和提取,并选用插值法对数据进行拟合处理,分析了变角度增量翻边成形过程中的应变加载路径和制件变形区域的减薄情况,最终得到关于T2紫铜管在变角度增量翻边成形工艺下的成形极限曲线。对成形极限曲线进行分析和研究,得到了圆管翻边制件破裂区和安全区的应变分布,实现了制件破裂的预测和控制。     

7B04铝合金板材圆孔翻边成形性能试验研究

室温下用预制圆孔的1．5mm厚7B04铝合金坯料进行一系列圆孔翻边成形工艺试验。结果表明，翻边制件卸载后没有发生形状非对称化，但口部直径有弹性收缩。采用圆角半径5．0mm的平底圆柱形凸模和相同直径尺寸的半球形翻边凸模所得极限翻边系数相同，而采用直径30mm和40mm两种不同的凸模时，极限翻边系数却存在明显差异。给出了不同工艺条件下的极限翻边系数，并对试验结果作了必要的解释。     

板料渐进成形半球形件的路径研究

基于ANSYS/LS-DYNA平台对半球形件的板料渐进成形过程进行模拟.根据单道次、两道次、三道次以及四道次成形路径的模拟结果,分析了不同道次对壁厚均匀性的影响.另外,通过对自上而下和自下而上两种成形顺序获得的模拟结果对比,研究了成形方式对壁厚均匀性的影响.最后,以壁厚均匀性为原则设计出半球形工件最佳成形路径,并通过实验得以验证.     

拉深筋位置对曲面翻边成形回弹影响的研究

利用Dynaform软件在一次翻边工艺中设置拉深筋来完成曲面翻边类零件的成形,通过数值模拟与试验相结合的方式,研究拉深筋在凹模上4处不同的位置对曲面翻边类零件的成形回弹影响,得到可以控制制件壁厚减薄率回弹的最佳拉深筋位置在2和3之间,在实际生产中对提高类似零件的成形质量有一定的指导作用。     

非对称方锥台件数控渐进成形研究

针对非对称方锥台件的数控渐进成形工艺,采用有限元数值模拟与实验相结合的方法,分析了单道次和两道次的成形极限图和壁厚变化情况,研究了两道次成形时不同成形路径对成形质量的影响。结果表明:两道次渐进成形可提高零件的可成形性,但在成形路径设计时应考虑侧壁成形角对成形性能的影响,避免由于前后道次径向差异过大而引起的成形件壁厚过度减薄及底部下沉现象。     

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。     

圆孔精冲挤压翻边工艺的研究

传统的圆孔翻边工艺是在板料上预先冲出底孔．在翻边凸模和凹模的作用下,将底孔周边材料拉深形成竖直边。常以板料的底孔直径d0与翻边完成后的孔径d之比值,即Kf=d0／d来表示变形程度的大小,Kf称为翻边系数,Kf越小翻边时板料的变形程度就越大,最终越难成形。当翻边系数减小到孔的边缘濒于拉裂时,这种极限状态下的翻边系数就称为极限翻边系数,通过Kfmin表示。本文通过对传统翻边工艺难成形的工件进行工艺研究,采用全新的设计理念形成独特的圆孔挤压翻边工艺,加工出了符合要求的圆孔翻边制件。     

PP高分子板材多道次渐进成形实验研究

通过聚丙烯(PP)高分子板材的多道次渐进成形实验,研究多道次渐进成形零件的材料流动、应变及壁厚分布状况。研究结果表明,PP板多道次渐进成形的第一、第二主应变随成形深度的增大而呈上升趋势,且壁厚随着成形深度的增大而明显减小,无法成形深度过大的零件。通过实验数据,分析零件壁厚变化的原因,指出因道次间角度差的存在产生的成形台阶是导致零件底部下沉和壁厚骤减的原因。此外,针对壁厚问题,提出影响零件成形质量的因素,并结合实验验证,得出结论:增加道次次数、采用圆弧轨迹和减小道次间角度差可以在不同程度上改善壁厚分布状况。