多夹钳式柔性拉伸成形时过渡区长度的研究

多夹钳式柔性拉伸成形是一种新型的柔性成形工艺。以球形曲面件为研究对象,建立多夹钳式柔性拉伸成形时的有限元模型;对比分析不同过渡区长度对成形力、应变分布、厚度分布及回弹的影响,同时分析应变值及应变分布状态对成形件回弹的影响。结果表明,多夹钳式柔性拉伸成形时,过渡区长度越小,板料越容易贴模,所需的成形力越小,成形件的应变及厚度减薄越小,并且应变及厚度分布越均匀,越显著提高成形件质量;尤其是在过渡区长度为0时也能够圆满地完成板料成形,显著提高材料利用率,节省制造成本。另外与增加应变大小相比,提高应变均布程度可以更有效地减小回弹,在自主研发的多夹钳式柔性拉伸成形机上对数值模拟结果进行试验验证。     

金属板件等离子体弧柔性成形实验研究

以厚度为0．8mm的Q235扇形板、环状扇形板、矩形参考板为试件，研究了圆弧曲线扫描与直线扫描成形效果的差异及板材几何形状对成形效果的影响规律。研究结果表明，利用曲线扫描，可获取非直线展成面，直线扫描和曲线扫描的成形结果存在明显差异，曲线路径扫描是成形自由曲面的有效方法。     

板壳类件的多点成形工艺

利用多点成形的柔性特点，能够实现分段成形、反复成形以及多道成形等传统成形方式无法实现的功能。讨论了多点成形的两种基本变形方式，对典型多点成形工艺进行了理论与实验研究，并给出了有关的实际应用结果。     

复杂曲面钢板复合成形加工工艺研究

随着船舶、飞机、汽车等行业快速发展,产品更新换代加速,产品的品种增多,所需要的板料弯曲成形也越来越多。不同于传统的薄板冲压成形,3D自由复杂曲面厚板成形一直是金属成形领域的挑战。研究发现,不同板材成形技术都有优缺点,为了能够更好的发挥不同成形技术之间的优势,许多学者对不同成形技术相互结合的复合成形工艺进行了研究。为了减少回弹对板材成形精度的影响,提高板材的成形极限,金属成形领域已经探索了一系列技术,主要是通过外加辅助载荷实现。辅助载荷主要分为两种:一种是辅助热载荷;一种是辅助力载荷。本文对金属板材的复杂曲面复合成形加工方法进行了总结研究。     

高速冲击拉伸试验装置的研制

基于一维弹性应力波原理和分离式Hopkinson拉杆实验方法,将新颖的气动加载活塞式结构与具有“机械滤波”思想的前置金属短杆断裂的间接杆杆型结构相结合成功地研制了气动式间接杆杆型冲击拉伸试验装置,并对影响试样变形速率的因素进行了研究。结果表明,上述结构能够获得较理想的一维弹性应力波和102/s～103/s的应变率。     

进口ST14深拉伸钢板成形的研究

本文通过对进口东德深拉伸用板索赔案例的分析,较为详尽地介绍了评定深冲板成形性的主要试验方法,并通过实际试验,论证了东德深冲板材质低劣的原因。同时,对杯突试验中试验条件对杯突值的影响也进行了初步的探讨。     

板材多点反复成形的残余应力分析*

基于对曲板弹塑性弯曲的理论分析,提出了适于板条反复成形应力分析的近似方法,给出了残余应力的计算公式,并对板条反复纯弯曲变形过程的残余应力进行了分析。结果表明,适当选择反复成形的加载路径,可使残余应力明显降低。     

CR1500HF热成形钢U形件不同位置的高速拉伸性能及其有限元模拟

在CR1500HF热成形钢U形件不同位置取样,进行应变速率在1～500 s-1的拉伸试验,研究了不同位置拉伸性能的差异和应变速率对热压成形件拉伸性能的影响;建立材料拉伸有限元模型,模拟分析了该钢的高速拉伸性能和拉伸试样加持端应力分布.结果表明:该热压成形U形件侧壁位置的抗拉强度和屈服强度低于法兰和底部位置,在进行碰撞分...     

静电拉伸薄膜反射镜的多电极成形控制

针对现有薄膜反射镜成形控制方法存在求解复杂,工程实用性差等问题,提出了基于反演求解的半解析成形控制方法.首先,基于Karman方程和静电场理论推导了所要拉伸的抛物面面形与施加压强分布的关系及实验所需的离散电极环电压值;其次,利用有限元软件建模和分析,验证所推导的压强分布;最后,在口径为300 mm的三环电极的静电拉伸反射镜实验平台上进行了验证实验.实验显示,拉伸面形最大变形量与理论值基本吻合,面形误差与传统均匀压强下的相比有所减少,最好的实验结果得到的PV值和RMS值较均匀压强下的值分别减少了9.76％和15.38％.仿真及实验结果表明:所描述的方法可以控制面形并提高面形精度,与传统的成形控制方法相比较具有简单实用等优点.     

圆锥形零件成形时极限承载能力的确定

根据圆锥形零件成形时破裂危险断面处的应力状态，并综合考虑几何尺寸、各向异性、材料硬化等因素的影响，经力学分析得出了圆锥形零件成形时危险断面处的承载能力，以此可作为判断成形过程能否顺利成形，确定极限变形程度的依据。     

蒙皮数控拉形位移加载设计方法研究

针对蒙皮拉形工艺设计、数值模拟与数控拉形设备高效结合的问题,提出板料变形与数控拉形设备机构运动相耦合的位移加载设计方法。基于数控拉形设备VTL1000建立蒙皮数控拉形数值分析模型;采用几何解析方法推导板料变形与机构运动位移加载的关系,将关系解作为数值模拟的边界条件。用研究实例证明该方法具有较高的精度和较强的工程实用性。     

板材粘性压力成形技术研究进展

介绍了国际上近年来出现的利用粘性材料作为压力传递介质进行冲压成形的一种新工艺,阐述了粘性压力成形技术的研究现状,分析了要解决的关键技术问题,并对该技术的应用前景进行了展望。     

数控蒙皮拉形试验机系统开发与应用研究

拉形是飞机蒙皮成形的主要方式之一，为研究蒙皮零件在拉形过程中的变形行为，自行研制开发了1000KN数控蒙皮拉形试验机系统。系统采用电液伺服技术，实现了夹钳的水平转动、俯仰、拉伸动作，工作台可以形成任意角度上顶，能够完成飞机蒙皮零件成形所需的拉形轨迹。试验结果表明，系统具有较高的精度。符合大多数蒙皮零件的拉形试验要求，为开展蒙皮拉形过程控制和工艺研究提供了试验保障。     

冷拉伸滚压塑性成形轧制力计算

应用ls-dyna对冷拉伸滚压成形过程进行数值模拟,得到冷拉伸滚压成形的变形力可分为径向进给力、切向滚压力和轴向拉伸力。研究表明,合理控制、匹配三者的大小有利于拉伸滚压成形,获得最佳的成形效果。分析、研究冷拉伸滚压成形的变形力能更好地掌握工件的变形情况,为合理设计工艺参数提供参考,为装备的动力选型提供依据。     

结构钢O型环拉弯成型工艺技术研究

介绍了O型环的结构特点,分析了常规工艺方法在产品成型过程中存在的不足,提出了采用拉弯成型工艺制造。型环,并由此制订了拉弯成形工艺方案。产品试制结果表明,制订的拉弯成型工艺方案可行,产品生产效率高,精度好,性能优良。     

分段多点成形过程有限元数值模拟关键技术研究

分段多点成形是一种新的大型板材成形方法，对该成形过程进行数值模拟是预测成形缺陷、分析成形质量的有效手段。提出利用动力显式算法分析板料成形过程，利用静力隐式算法分析回弹过程，从而为分段多点成形过程的多工步数值模拟提供了一个可行的解决方案。对其中的一些关键技术的实现进行了研究，提出了相应的解决方法并通过实例证实了其有效性。     

固体颗粒介质成形工艺变形模型研究

介绍了固体颗粒介质成形新工艺,即采用固体颗粒介质代替刚性凸模(或弹性体、液体)的作用对板料进行软模成形的工艺,并阐述了新工艺的优点。自行设计制造了板料成形试验模具与装置,通过成形试验成功试制出子午面为抛物线与锥形两种典型曲面类零件。对成形件外轮廓的测量分析可知,固体颗粒介质成形过程中,自由变形区的形状可用抛物线函数非常精确地表示。通过建立抛物线函数变形模型,推导出两种典型零件成形中压头压入行程与板料最大变形量的函数关系。通过对板材固体颗粒介质成形新工艺进行数值模拟,进一步验证了抛物线函数变形模型。     

柔性制管过程的样条有限条仿真

提出弯管过程样条有限条分析方法,建立基于更新拉格朗日方法(U.L.法)的弹塑性大变形样条有限条法的理论模型.采用该方法分析柔性制管过程变形带材的位移场、应变场和应力场.并应用可视化技术有效、直观、快速地显示模拟结果,对实际生产具有重要意义.     

板料冲压数值模拟的并行计算与应用

介绍了自主开发的板料成形CAE串行软件CADEM和并行版DYSI3D所涉及的核心理论，通过仿真软件的并行化，从根本上解决了计算精度和速度矛盾。以汽车外覆盖件翼子板的拉延模具开发为例，验证了该软件的可靠性。     

双曲度飞机蒙皮拉伸成形轨迹优化与验证

加载轨迹是决定飞机蒙皮拉伸成形质量的关键因素。对某双曲度蒙皮最大截面采用应变控制的方法，解析分析并推导出拉伸成形加载轨迹范围，并作为初始加载轨迹进行优化；采用最优化理论与算法和有限元数值模拟相结合的优化方法，以减小卸载回弹、提高贴模度为研究目标，以单元最大，主应变和厚度减薄率为约束条件，建立最优化数学模型，得到合理的拉伸成形加载轨迹；在自行研制的拉伸成形试验平台上进行优化结果验证，试验结果表明，成形零件贴模度、应变分布与厚度的均匀程度均有明显提高。