双曲率薄壁铝合金盒形件充液成形工艺

双曲率薄壁铝合金盒形件是一种常见的飞机内蒙皮类钣金零件。针对目标零件采用传统落压成形过程中存在的生产效率低、表面质量差的问题,采用充液成形工艺成形该类零件,其目的在于提高零件表面质量并降低模具成本。通过数值模拟软件,建立了双曲率薄壁铝合金盒形件主动式充液成形的有限元模型,通过分析液室压力、压边力加载路径、润滑条件等因素对零件成形性的影响,对零件成形的起皱和破裂情况进行分析,优化确定最佳的工艺参数。并依据优化后的工艺参数进行了现场实验,利用数值模拟技术分析和解决了现场实验零件的质量问题,成功制造出合格零件,进一步验证了工艺方案及工艺参数的可行性。     

复杂曲面薄壁零件充液成形分析及模具设计

针对铝镁合金5A06复杂曲面薄壁零件成形工序多以及成形质量差的现状,分析了该零件的成形工艺,提出了1模2件充液成形的工艺方法。通过ETA/Dynaform软件对该零件的充液成形进行了仿真,预测了充液成形后板料在不同区域的变形趋势。根据仿真结果设计了适合成形该复杂曲面薄壁零件的模具。模具应用于生产后得到了合格的零件。     

凸轮盖板零件主动式充液成形仿真、试验及微观组织研究

以飞机凸轮盖板零件为研究对象，根据零件的几何尺寸，利用商业Catia软件建立其三维模型，并结合网格剖分软件和Dynaform有限元软件，进行主动式充液成形仿真、试验及微观组织和力学性能研究。基于增量有限元法，根据不贴模和回弹的变形情况，对主动式充液成形中加载与卸载回弹过程的变形进行了工艺仿真分析，设计了主动式充液成形模具，研究了工艺参数对零件成形质量和回弹的影响规律。在最佳的工艺参数下，制备了凸轮盖板零件实物，研究了其周向和法向的硬度值、厚度值和微观组织，并得到了相关的变化规律，为主动式充液成形工艺设计与优化奠定理论基础。     

大尺寸薄壁瓜瓣构件的充液成形技术研究与应用

利用充液成形技术,对运载火箭上大尺寸薄壁椭球瓜瓣构件进行工艺改进。通过仿真分析,以壁厚分布、成形质量为指标,分析液室压力等关键工艺参数的合理范围,得到液室压力加载到2 MPa即可满足瓜瓣壁厚均匀性要求,减薄分布区间在3. 238%～5. 703%时,可以达到理想的减薄来抑制回弹,并保证产品性能。进一步通过现场试验分析零件拉深成形后缺陷形成机制和控制措施,研究各工艺参数对零件成形质量的影响,通过控制初期液室压力并配合法兰大量润滑方式可以有效改善成形过程中的拉裂及起皱缺陷,试制出满足技术指标的椭球瓜瓣构件,成形零件型面贴胎精度小于2 mm,减薄率分布区间为3. 4%～4. 94%,实现了大尺寸薄壁椭球瓜瓣构件的充液成形。     

321不锈钢V形件充液成形失稳控制研究

充液成形技术是一种有效解决复杂薄壁零件成形问题的方法.针对321不锈钢V形件常规拉深成形需要多道次成形、工艺冗余的问题,通过分析V形件充液成形过程中易出现失稳现象,设计了带初始反胀的充液成形的技术方案.结合数值模拟,对薄壁V形件充液成形过程中出现的凸模侧壁破裂、法兰区起皱等失稳形式进行了研究,优化了液室压力加载曲线、压边间隙、初始反胀压力及初始反胀高度.结果表明,V形件在优化的工艺参数条件下成形既可产生“摩擦保持”的效果,改善了应力状态,又可避免凸模侧壁破裂和法兰区起皱,提高了零件成形极限和壁厚分布的均匀性.     

复杂薄壁微小截面环形件的充液成形技术研究

针对具有微小特征尺寸的复杂薄壁环形零件提出了轴向进给与充液胀形相结合的多级充液成形工艺方法.以通用有限元软件ABAQUS为平台建立数值模拟模型,基于建立的模型对复杂环形零件的成形工艺进行模拟,分析了液室压力加载曲线、模具的摩擦系数、开模间距等工艺条件对成形的影响,得出开模间距和液室压力是影响成形结果的主要因素,最终给出...     

汽车结构钢大曲率变截面管件充液成形工艺优化

大曲率变截面复杂薄壁钢管件被广泛应用于汽车行业,但因其成形难度较高,一直采用传统的分体成形,针对这一技术难题,采用一模两件整体充液成形方式,以提高零件的成形质量及使用寿命,并节约成本。通过有限元分析软件,建立大曲率变截面复杂薄壁钢管件充液成形的有限元模型,通过分析不同的预成形阶段压力加载路径,以及补料阶段的补料压力对壁厚分布的影响规律,并通过有限元模拟对零件成形的破裂及起皱的失稳情况进行分析,进而优化出最佳的成形工艺参数,得到该零件最优的成形阶段压力加载路径,以及最优的补料压力为80 MPa。并且根据优化的工艺参数制得合格的目标零件,进一步验证了成形方案及成形工艺参数的可行性。     

铝合金曲面斜法兰罩盖成形工艺的数值模拟与试验研究

研究了铝合金罩盖刚性模拉深预成形-新淬火-充液拉深终成形的多道次成形工艺。通过分析零件的几何特征,确定预成形中间构型的几何形状以及确定合理的冲压方向。基于有限元分析软件Dynaform对成形工艺进行模拟分析,优化成形过程的关键工艺参数,并进行试验验证与优化。研究表明:液室压力及加载路径对充液拉深成形零件质量影响较大,成形所需最大液室压力为15 MPa,充液拉深终成形后的零件壁厚最大减薄率为11.424%,侧壁与法兰没有明显的起皱趋势。试验证明对于该铝合金罩盖零件,采用刚性模拉深预成形-新淬火-充液拉深终成形的多道次成形工艺较传统多道次拉深工艺有明显的优势,可得到表面质量良好的合格零件。     

异形截面构件多工序充液成形工艺及过程优化

汽车悬架臂零件为异形截面构件,是汽车底盘结构件的典型代表之一。为了提高材料利用率和成形效率,悬架臂零件采用一坯两件生产方式。基于动力显示有限元软件Dynaform,对充液成形多工序工艺路线进行数值模拟,并结合正交试验,研究主要工艺参数对充液成形的影响。在此基础上进行弯曲、预成形和充液成形工艺试验。研究结果表明:多工序充液成形有限元模拟结果与试验结果基本一致。在补料压力30 MPa、补料量15 mm、摩擦因数0.06时,成形出合格零件。     

大径厚比薄壁变曲率构件充液拉深成形技术

为提高大径厚比变曲率薄壁件的成形质量,对充液拉深技术开展了分析,利用CAE技术和试验相结合的方法,分析了充液拉深过程中材料变形机理和工艺参数的影响规律.为成形良好产品,分析了板料尺寸、液室压力及圆角半径等参数对成形的影响,并通过试验得到优化的工艺参数,同时设计了带α角的分体模具结构,实现了降低压边力、减小起皱风险、减少...     

具有预成形设计的薄壁弯管数据库管理系统的研究与开发

为了将薄壁管数控弯曲中积累的宝贵数据、经验知识进行充分共享和重用,文章采用面向对象的C#语言,基于Visual Studio．NET前台开发环境,SQL Server 2000后台数据库,研究开发了薄壁弯管数据库管理系统TUBE。TUBE中存储了大量经模拟和实验优化过的薄壁弯管工艺参数及成形结果;该系统中实现了对这些参数的查询、添加、修改、删除等基本功能,特别还能针对查询不到的记录,可以根据成形极限判断准则,结合已有成形参数及缺陷知识进行管子的预成形设计,再将预成形结果扩充到TUBE中,为实践提供快速、有效的指导。     

深腔类盒形件充液成形技术研究

充液成形技术是一种有效提高材料成形极限的方法。针对深腔类盒形件相对拉深高度大、常规拉深成形多道次、成形质量差的问题,通过分析盒形件充液成形过程中易出现失稳的原因,设计了带预胀充液成形的技术方案。针对高盒形件充液成形过程中出现的凹模圆角侧壁破裂、法兰区起皱等失稳形式进行数值模拟分析,得到了较为合理的工艺参数。并通过工艺试验分析了成形过程中压边间隙、液室压力、初始反胀等因素对零件成形性能的影响,最终得到了高质量的成形零件。     

复杂半管零件的充液拉深成形工艺设计

针对当前复杂半管零件成形难、成形质量差的问题,采用充液拉深成形工艺解决复杂半管零件的成形难题。在采用正交试验以及数值模拟软件的基础上,根据对不同试验方案模拟结果的壁厚分析,得到了复杂半管零件充液拉深成形的最佳成形参数,即液室压力为15 MPa、凹模圆角半径为15 mm、凸模摩擦系数为0.1、凹模摩擦系数为0.1。建立了以抛物线形过渡工艺补偿面的凸模端口结构模型,确定了最优液室压力加载路径为PPB方式,并对5A02-O态铝合金板材充液拉深成形的复杂半管零件进行了工艺试验验证。结果表明,充液拉深成形工艺可有效地解决复杂半管零件的成形问题,成形出零件的最小壁厚为1.65 mm,满足工业要求。     

薄壁毂齿形径向成形工艺研究

针对传统薄壁毂零件齿形部分加工的缺点,研究并设计了一种薄壁毂齿形径向成形工艺及装置。运用DEFORM-3D软件对成形过程进行有限元模拟,分析了模具相对运动速度和摩擦系数两个主要因素对成形质量的影响。以最大载荷为指标选取了两组较好的试验方案,通过对比分析载荷-行程曲线、应力应变等确定了最优工艺参数。结果表明:摩擦系数对成形最大载荷的大小影响最大,最优工艺参数为模具相对运动速度10 mm·s-1、摩擦系数0.12。根据最优工艺参数进行径向成形试验,制得了合格的零件,为薄壁毂类零件齿形部分的成形提供了新的方法。     

厚壁管坯零件快速充液成形过程的数值模拟

快速充液成形是一种利用高能液体的冲击进行零件弹塑性成形的先进成形技术。由于在短时间内可以提供较高的成形压力及能量,因而可以方便地成形局部变形大的零件,有效地降低设备的吨位。本文基于已完成的厚壁管坯零件的快速充液成形实验,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对此过程进行了数值模拟,数值模拟结果与实验结果基本一致,根据数值模拟结果分析了管坯的变形过程,给出了位移的变化曲线和管坯壁厚的变化曲线,为进一步优化工艺提供了基础。     

加载路径对铝合金航空复杂薄壁构件主动式充液成形性能的影响

针对目前航空用铝合金复杂薄壁构件充液成形难度大的技术瓶颈,采用非线性有限元软件DYNAFORM对不同加载方式下的某铝合金大尺寸加强框零件的充液成形过程进行了数值仿真,其中液力加载路径包括线性加载、三角波脉动加载、梯形波脉动加载。采用单一变量控制法,重点分析了在脉动加载条件下振幅、频率以及波形等关键参数对零件成形性能的影响规律,并选取最优工艺参数进行了实验验证。结果表明,线性加载路径下零件开裂几率较大,成形困难,而脉动加载路径下零件成形性显著提高且易于贴模,采用梯形波脉动加载时,由于存在保压过程,成形后零件壁厚更加均匀,减薄率最小。此外,当振幅为4 MPa、频率为0. 3 Hz时,壁厚及减薄率的控制效果最好。最终获得的实际零件的成形质量优异,满足工程生产要求。     

航空钣金材料性能参数与工艺知识库

为了解决目前航空钣金研制过程中存在的材料基础性能数据与成形工艺知识不足并无统一管理体系的问题,通过进行常用金属板料成形性能实验获取数据,总结了钣金6种成形工艺的知识内容,将信息录入通过Visual Studio和Oracla平台开发的航空钣金材料性能参数与工艺知识库系统,包括材料性能数据库、钣金成形工艺知识库和管理系统。该数据库可为钣金成形有限元模拟分析提供材料数据,并辅助工程师进行工艺性审查、工艺设计、工装设计和缺陷诊断,支撑钣金零件的整个数字化生产过程,缩短飞机研制周期,节约成本。     

汽车覆盖件拉伸工艺知识库的研究与开发

针对汽车覆盖件的特点以及拉伸模设计的重要环节--拉伸工艺的制定,进行了汽车覆盖件拉伸工艺知识库的研究.首先归纳了工艺设计知识的关键因素,并对相关知识进行了计算机处理,然后进行了汽车覆盖件拉伸工艺知识库的需求分析、概念设计和逻辑设计等,最后应用VB编程语言,开发了基于关系型数据库SQL SERVER的汽车覆盖件拉伸工艺知识库,建立了以零件、材料、压力机、拉伸工艺设计和拉伸成形性分析等为主的知识库,使得模具设计者能方便地利用该知识库进行拉伸模的设计,提高了设计效率.     

一种空间异形三通半管成形工艺改进北大核心CSCD

为解决一种空间异形三通半管零件在传统冲压成形过程中的成形失效、表面质量不佳及成形效率低等问题,根据零件特征,结合AutoForm有限元仿真软件,对该零件的传统冲压成形过程进行了数值模拟并优化,通过分析其成形失效原因,提出了采用充液拉深成形工艺代替传统冲压成形工艺,并对该零件的充液拉深成形过程进行数值模拟并优化。通过对两种工艺成形效果的对比,验证了工艺改进的可行性。最后,在800 t双动充液成形液压机上,分别采用两种成形工艺试制零件,验证了数值模拟的可靠性和实际的工艺改进效果。通过成形工艺的改进,有效地解决了成形失效问题,表面质量和成形效率得到了显著提升,零件成形效果满足工艺需求。     

航天薄壁弯管零件充液压弯成形技术

针对航天弯管零件在实际生产中材料利用率低、产品质量一致性差等问题,采用充液压弯成形技术代替现有工艺方法,通过单向拉伸试验获得0Cr18Ni9不锈钢薄壁管的基本力学性能,基于有限元仿真平台进行数值模拟,对0Cr18Ni9不锈钢薄壁管的充液压弯成形工艺进行研究,获得了充液压力P、成形半径R、摩擦系数μ对充液压弯成形的影响规律,优化了工艺参数,且通过工艺试验验证了其可行性和准确性。结果表明:合理控制薄壁管的充液压力和成形半径,可以有效提高薄壁管的成形性能;良好的润滑条件能够提高管材的成形性能、显著改善产品的成形质量。