轴向补料对双金属薄壁管冲击液压成形影响的研究

双金属薄壁管冲击液压胀形技术是在液压胀形与冲压成形基础上发展起来的一种复合成形技术。为了获取更好的成形质量，在液压预成形与冲击液压成形相结合的基础上，通过改变液压预成形的加载路径实现双金属薄壁管成形。介绍双金属薄壁管冲击液压成形原理及内管轴向补料方案；利用Dynaform有限元分析内管轴向补料距离对双金属薄壁管壁厚分布的影响，获得轴向补料距离对双金属薄壁管成形规律；同时，分析内管轴向补料距离对管材中截面的对角线长度变化影响规律，从而获得内管轴向补料距离对双金属薄壁管填充性的影响。通过液压预成形阶段加载路径的研究，探明了轴向补料对双金属薄壁管成形规律的影响，为冲击液压载荷作用下的双金属薄壁管成形提供理论与应用支撑。     

T型三通管液压成形的塑性损伤(英文)

采用GTN损伤模型,分析了不锈钢T型三通管的破裂行为,采用数值模拟和管件液压胀形试验确定了GTN模型中临界孔洞体积分数和极限孔洞体积分数,分析了成形压力及轴向补料量对损伤演变的影响,分析了应力三轴度及塑性应变对孔洞体积分数的影响规律。结果表明:成形压力较高或轴向补料量较小时,管件成形过程中将产生破裂缺陷。支管顶部处于双向拉应力状态,主管侧壁处于环向拉伸、轴向压缩的应力状态。在成形初始阶段,内压较低时,塑性应变孔洞体积分数变化的影响较大;然而,在成形后期,内压较高时,应力三轴度对孔洞体积分数的增大有较大影响。数值模拟及试验结果给出了相同的壁厚分布规律,所成形三通管的最大壁厚减薄率为36%左右。     

Ti/Al双金属三通管件冷成形及热处理工艺

采用多道次液压胀形工艺制备了Ti/Al双金属三通管件.研究了内压力对Ti/Al双金属三通管件胀形性能的影响,建立了双金属三通管件液压胀形的内压力公式,对双金属管液压胀形有很好的指导作用.研究了Ti/Al双金属管爆炸焊接后和三通管件胀形过程中的热处理工艺,并制定相应的热处理工艺.检测了Ti/Al双金属三通管件的支管高度、壁厚分布以及界面结合情况.经过三次胀形成形,成功制备了内外层壁厚分布均匀,支管高度合格,高质量的Ti/Al双金属T型三通管件.     

单侧双排四通管液压胀形壁厚与补料规律研究

以单侧双排四通管液压胀形工艺为研究对象,运用数值模拟方法分析不同加载参数条件下单侧双排四通管液压胀形支管高度、壁厚分布和补料情况,得出单侧双排四通管液压胀形壁厚分布和补料的一般规律.结果表明:单侧双排四通管液压胀形以两支管外侧主管补料为主,支管间内侧主管补料很少.加载参数对支管高度和外侧主管补料影响较大,对最大、最小壁...     

金属双层管冲击液压胀形装置设计与力学分析

为解决金属双层管液压胀形过程中设备成本较高、成形效率较低、操作工艺较复杂等问题,提出了一种基于冲压成形和液压胀形技术的复合成形方法——冲击液压胀形。首先介绍了双层管冲击液压胀形的成形原理;然后,从成型部分、轴向进给部分、控制部分和辅助部分等4个方面介绍了冲击液压胀形装置;同时分析了双层管胀形过程中的受力状态;最后采用弹塑性理论,对双层管内管和外管的应力应变关系进行了讨论,并根据双层管变形协调条件,获得了胀形内压力pi的判定依据。冲击液压胀形技术将为双层管成形技术的研究提供新的科学依据和技术支撑。     

主要工艺参数对T型管液压成形性能的影响研究

为研究主要工艺参数对T型管液压成形性能的影响,文章提出一项综合评价指标,以评定T型管的成形质量.并采用正交试验设计与有限元仿真分析相结合的方法,研究模具过渡圆角半径、内压力加载路径和支管平衡冲头平衡力等主要工艺参数对T型管液压成形性能的影响,进而通过对试验结果的分析比较,找出最佳成形工艺方案.采用该方案进行实际加工试验,获得成形良好的T型管产品,且试验结果与数值模拟结果基本吻合,说明所用评价指标和试验设计方法在实际生产中有一定的参考价值.     

轴向补料对微型管件液压成形性能的影响

为了改善金属微型管件在液压成形过程中的成形性能,设计了一套可轴向补料的微型管件液压成形装置,来研究轴向补料对直径Φ2 mm,壁厚0.3 mm的304微型管件液压成形性能的影响。在微型管件自由胀形实验中通过采用不同加载路径来考察不同补料量对微型管件自由胀裂压力的影响规律。实验结果发现,轴向补料能显著提高微型管件的胀破压力,胀破压力的分布表现出显著的尺度效应。另外,采用GTN细观损伤模型对微型管件自由胀形试验进行数值仿真,结果表明轴向补料能够显著提高微型管件的成形能力。     

单侧并列双支管内高压成形应力与应变分析及金属流动研究

为了掌握单侧并列多支管内高压成形时的塑性变形规律,以并列双支管为例,采用数值模拟方法,结合管件形状,分析其应力、应变状态和金属流动规律。研究结果表明:并列双支管在轴向压缩和内压力的共同作用下,支管顶部由于承受双向拉应力,导致壁厚减薄,顶部厚向应变为压应变。支管两侧圆角区由于受到三向压应力使得壁厚增加,圆角区厚向应变为拉应变,支管外侧圆角比内侧圆角的壁厚增加更显著。由于两支管之间(内侧)的主管材料难以流向支管,导致支管仅靠单边轴向压缩完成补料,使得支管中心向内偏移,支管形状呈现非对称结构,从而限制了支管的成形高度。     

汽车桥壳液压胀形环向小圆角成形的研究

本文推导出复杂形状管类件复合液压胀形时环向小圆角成形的平衡方程 ,得出了成形应力与环向圆角半径的解析关系 ;研究了环向小圆角成形机理 ,确定了液体胀形压力与轴向推力的匹配关系以及最佳的成形力参量。研究结果得到生产实践的证明。     

基于GTN和韧性断裂准则的SS304微管液压胀形开裂研究

为了提高SS304微管液压成形性能,设计了一种轴向补料液压成形工艺。通过试验并结合GTN损伤模型和韧性断裂准则研究了不同补料量对微管胀破压力和胀形直径的影响规律。试验结果表明,微管胀破压力和胀形直径表现出一定的分散性,并且在0. 6～1. 5 mm范围内进行轴向进给量补料时,轴向补料方法能够显著提高微管胀破压力和胀形高度。数值模拟结果表明:GTN损伤模型和Ayada准则能较好地模拟轴向补料与胀破压力之间的关系;在0. 6～1. 5 mm范围进行轴向补料,Brozzo韧性断裂准则预测管件胀形最大直径的效果要优于其他准则。     

核级304不锈钢超薄壁三通液压胀形模拟及实验

对304不锈钢超薄壁三通的液压成形工艺过程进行有限元模拟,研究液压成形过程中冲头挤压速度、内压和圆角半径对成形结果的影响规律。结果表明,支管顶部壁厚值最小,主管端部以及过渡圆角半径处壁厚值最大;随着挤压速度的增大,三通支管高度先增加后逐渐减小;内压不足容易导致起皱,内压过大则支管顶部严重减薄甚至开裂;随着过渡圆角半径的增加,最大支管高度明显增加,壁厚均匀性改善。实验结果表明,成形内压和轴向进给速度匹配较为合理时,可以成形得到既不起皱也不开裂的不锈钢超薄壁三通管件。     

钛T型管液压成形的工艺参数研究

采用Dynaform软件对Φ219 mm×Φ219 mm×5 mm钛T型管的液压成形工艺进行数值模拟研究,以有效支管高度、最大减薄率和最大增厚率为优化指标,对内压加载路径、加压持续时间、左右及中间冲头速度等多种工艺参数组合方案进行优选计算,获得最优方案,并根据最优方案中的工艺参数进行实际的液压成形试验。研究表明:模拟试验中,采用方案3成形效果最好,有效支管高度达到68.41 mm,最大减薄率和增厚率分别为27.38%和54.34%,满足T型管尺寸和壁厚分布要求。与模拟值相比,成形试验得到的钛T型管零件在有效支管高度、最大减薄率和最大增厚率上的误差均在5.1%以内。     

三通管内高压成形的有限元分析

利用有限元分析软件建立T型三通管内高压成形过程有限元分析模型,研究成形工艺参数(内压力,轴向进给等)对三通管内高压成形性的影响.结果表明:随着内压力的增大,支管胀形区壁厚减薄率随之增大,支管高度也随之增大,但内压力对支管高度的影响并不明显;胀形时,对支管施加反向压力,可改善金属流动性能,提高胀形时壁厚的均匀性;在内压力相同的情况下,在对管坯径向施加压力的同时,在管坯端部施加轴向压力,支管高度随着进给量的增加而增加,且支管高度的增加幅度明显.     

球形件整体成形充液胀形技术

针对球形件整体成形中的充液胀形工艺,分析中间序零件的特点,制定成形工艺方法,通过数值模拟和实际试验,研究补料量、胀形压力对零件成形的影响,并通过数值模拟分析与试验结果进行对比分析,证明了数值模拟可以给试验提供正确方向,说明数值模拟的准确性。球形件成形补料量对零件成形精度影响较大,如果补料量过大,则成形过程中会出现环形堆料、起皱等问题;如果补料量不足,则导致零件减薄增大,甚至出现破裂。此外,在合理的补料量条件下,需要根据不同合模阶段建立合理的胀形压力,如果胀形压力建立不合理,同样会出现减薄过大、起皱、堆料等问题。     

补料比对Y型三通管内高压成形影响研究

对于Y型三通管,由于其结构的不对称性,内高压成形过程中左右冲头的轴向补料比对成形有较大的影响.通过实验和数值模拟,研究了补料比对Y型三通管的壁厚影响规律以及成形中产生的缺陷.结果表明:成形后零件左侧过渡区圆角处壁厚最大,右侧过渡区圆角处次之,枝管顶部壁厚最薄;增加补料比能在一定程度上改善枝管部分的壁厚减薄,但过度加大左右补料比,会使试件左侧圆角处产生内凹缺陷.     

液室压力对异形长法兰盒形件充液成形过程的影响

异形长法兰盒形件由于法兰面积大,拉深成形时法兰区的材料流动困难,易出现开裂缺陷。通过对比分析壁厚分布的试验与仿真结果,证明了仿真分析具有可靠的准确度。利用实验与仿真相结合的分析方法,分析异形长法兰盒形件充液成形过程中初始反胀与成形压力的影响机理,优化液室压力加载路径,建立关于初始反胀压力与初始反胀高度的工艺窗口,用于指导该类零件初始反胀参数选取。分析结果表明:异形长法兰盒形件充液成形过程中,初始反胀压力与初始反胀高度过小,导致异形长法兰盒形件凸模圆角处破裂,初始反胀压力与初始反胀高度过大,导致异形长法兰盒形件凹模圆角处破裂;最大减薄率随着成形压力的增加,先减小后增加。     

碳钢/不锈钢双金属复合三通液压胀形数值模拟及试验

为研究液压胀形工艺过程中碳钢/不锈钢双金属复合三通的成形性能,利用有限元模拟软件对碳钢/不锈钢双金属复合三通的液压胀形工艺进行优化计算,分析主要工艺参数对液压胀形支管高度与壁厚均匀性的影响;根据工艺参数模拟计算的结果,对碳钢/不锈钢双金属复合三通进行了实际冷成形试验。结果表明,内压力越大、摩擦系数越小,支管高度越高;摩擦系数越小、轴向进给速度越小,壁厚均匀性越好。实际冷成形试验结果与有限元模拟结果基本吻合。     

曲面件液压成形的计算机模拟与实验研究

为了解决2219合金大尺寸曲面件室温塑性差、成形极限低和容易起皱等问题,采用Abaqus/CAE软件对2219合金搅拌摩擦焊接板胀形进行了计算机模拟,研究了液压压力和热处理对成形零件壁厚分布、应力应变分布的影响。结果表明,随着液压压力的增加,焊接板最小壁厚逐渐降低,最大主应变和胀形高度逐渐增加,且最小壁厚位置也从圆角处过渡至中心处,而最大主应变所在的位置都在圆角处;相比于焊态胀形板,热处理后的最小壁厚有所减小,且胀形高度有所增加;随着液压压力的增加,胀形板的胀形高度呈现逐渐增加的趋势,在液压压力为25 MPa时胀形板在凹模圆角区域发生破裂,与计算机模拟结果相符合,这能为实际胀形过程提供必要参考。     

大减径比阶梯管坯液压胀形轴向力加载方式的研究

针对以大减径比、轴向尺寸长阶梯管为管坯的液压胀形,理论确定了胀形管坯各区段的轴向应力,分析了轴向力作用位置对阶梯管坯直臂区及锥形区轴向应力状态和胀形区金属补料效果的影响。提出胀形初始轴向力同时作用于管坯端头及锥形区,仅作用于管坯端头和仅作用于锥形区3种轴向力加载方式。通过模拟阶梯管坯的胀形过程,揭示了不同轴向力加载方式对胀形管坯成形性的影响规律:胀形初始轴向力同时作用于管坯端头及锥形区时,管坯成形稳定性高,胀形区最大壁厚减薄量小,且成形合模力较仅作用于管坯端头方式低68.9%(较仅作用于锥形区方式低39.7%)。在普通液压机上试制出合格样件,验证了理论分析及模拟结果的正确性。     

DC04钢板胀形-渐进复合成形锥形件成形能力的实验研究

为了提高渐进成形过程中板料的成形极限和加工效率,提出了胀形-渐进成形的复合成形方法,通过胀形-渐进成形复合成形锥形件实验,研究了DC04钢板胀形-渐进成形复合成形锥形件和纯渐进成形锥形件的成形极限角和应变变化以及壁厚分布规律。结果表明:预成形高度为h=15 mm和h=25 mm时,复合成形零件的成形极限角分别为α极=66°和α极=69°;采用胀形-渐进成形复合成形锥形件,当胀形的最大减薄量发生在局部渐进成形区内,并且胀形和渐进成形的最大减薄量位置方向相反时,锥形件壁厚趋于均匀,提高了胀形-渐进成形的复合成形能力。