高强度板U形件冲压成形的回弹仿真研究

回弹是板料冲压成形过程中一种常见、但又很难解决的现象,在U形件尤其是高强度板U形件的成形中回弹更加明显.分析了回弹机理以及U形件的成形特点,提出采用两次弯曲的办法来控制高强度板U形截面纵梁的回弹,利用有限元分析软件DYNAFORM进行了数值模拟,并且对两次弯曲法进行了实验验证.实验结果表明:模拟正确,采用两次弯曲控制纵梁回弹的工艺方法合理.采用此方法使纵梁的回弹控制在零件的公差范围±1.5mm以内,生产出符合图纸要求的零件.     

变壁厚筒形件辊挤成形数值模拟分析

筒形件的辊挤成形工艺是一种用小锻造设备成形变壁厚筒形锻件的塑性加工新技术。采用热力耦合刚塑性有限元软件Deform-3D对辊挤成形进行了数值模拟,分析了辊挤过程中辊轮受力的变化规律,研究了飞边的形成以及辊挤件口部形貌对成形质量的影响。结果能为筒形件辊挤成形工艺的制定提供参考。     

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。     

连续辊压成形中的起皱缺陷分析

三维曲面连续辊压成形技术是一种新型的板材成形技术,通过一对可弯曲辊及其形成的辊缝即可实现双向曲率的板料成形。利用数值模拟方法对连续辊压过程中板材的最大压缩率和板材厚度对起皱缺陷的影响进行了研究。研究结果表明,当最大压缩率过大时,凸曲面件中间部位与鞍形件边缘易产生起皱缺陷,起皱程度随最大压缩率增加而增大。增大板材厚度,对失稳起皱具有抑制作用。对数值模拟结果进行实验验证,利用PRO CMM光学追踪器对实验件进行三维型面测量分析,实验结果证明了模拟结果的正确性。     

汽车底盘纵梁多工步成形数值模拟及试验

采用有限元分析软件,对汽车底盘纵梁的弯曲成形、预成形及内高压成形工艺过程进行了数值模拟。研究内容为,在弯曲成形工步中,管坯各个弯曲位置在相同弯曲半径、不同弯曲角度下的壁厚分布;在预成形工步中,管坯压扁过程中弯曲位置的减薄问题;在内高压成形工步中,优化后的压力加载路径对最终成形零件壁厚的影响。基于有限元模拟结果,分别进行了弯曲成形、预成形和内高压成形试验。结果表明,弯曲成形、预成形和内高压成形弯曲叠加处最易破裂;通过改变模具圆角半径可避免破裂缺陷。实际成形试验结果与数值模拟结果基本一致。     

压边力对板料U形弯曲回弹的影响

介绍了U形弯曲的模型建立、U形弯曲回弹的量化表示方法,数值模拟压边力对弯曲回弹的影响以及U形弯曲回弹的实验研究的实验装置及试样。试验结果表明:压边力在一定范围内变化时,U形零件的弯曲回弹角随着压边力的增加而减小;U形零件的侧壁曲率半径随着压边力的增大而增大,即侧壁卷曲变小。通过选择合适的压边力值可减小U形零件的弯曲回弹,优化压边力可获得高质量的弯曲零件。     

CLAM钢U形弯曲回弹数值模拟优化与试验

CLAM钢聚变堆包层第一壁是典型中厚板U形件,尺寸较大,采用模具压弯成形后回弹较大,尺寸精度难以保证。采用数值模拟与试验研究相结合的方法,对弯曲工艺参数和模具补偿值进行优化,确定合理的摩擦润滑条件、凹模圆角尺寸、凸凹模间隙和补偿圆弧半径,最终试验零件单侧回弹角控制在0.65°内,内开口尺寸误差在2.8mm内,得到合格U形件。可为CLAM钢塑性成形提供指导。     

斜壁盒形件滚动拉深成形工艺的有限元分析

提出了一种斜壁盒形件的滚动拉深成形新工艺,该工艺利用凸凹模成形辊相对转动,金属板料从成形辊中间穿过,实现斜壁盒形件的滚动拉深成形,能够提高零件的成形效率,易于实现生产自动化。基于MSC.Marc有限元软件对斜壁盒形件的滚动拉深成形过程进行了有限元模拟,分析了斜壁盒形件滚动拉深成形的变形特点,揭示了成形过程中斜壁盒形件的应力、应变和壁厚分布规律。研究表明:滚动拉深工艺能够较好地成形带有一定斜度的盒形件,成形过程中凸模与板料成形部位始终保持线接触,成形接触区两侧金属处于自由状态,金属流动不均匀且补料较困难。局部区域胀形特征明显,缺陷形式主要以破裂为主。     

基于数值模拟的U形件热冲压工艺参数研究

保压结束后的温度分布对高强钢热冲压零件的组织性能至关重要。以U形件为例,建立热冲压有限元模型,通过基于数值模拟的正交实验讨论了热冲压工艺参数板料成形初始温度、冲压速度、保压时间、摩擦系数对保压结束后U形件最大温差的影响。结论指出:保压时间对保压结束后U形件最大温差的影响显著,延长保压时间可显著降低保压结束后U形件的最大温差;板料成形初始温度显著水平次之;冲压速度与摩擦系数影响较小。同时确定了优化工艺参数组合。在此基础上进行了U形件热冲压试验,模拟结果与试验结果基本吻合,U形件温度变化趋势基本一致,验证了数值模拟的正确性与可靠性。     

冷轧钢板U形弯曲回弹模拟和实验研究

根据U形弯曲特点,利用DYNAFORM软件对冷轧钢板ST14与SPCC进行了不同成形参数下的U形弯曲有限元模拟.分析了模具圆角、模具间隙、材料性能等因素对U形自由弯曲回弹的影响,为冷轧钢板弯曲回弹的工艺控制和数值模拟提供了指导.     

大直径不锈钢焊管的UOE生产工艺

介绍了国内第一套大直径不锈钢焊管的UOE生产工艺流程。着重对U成型、O成型、焊接、定径等工序进行了阐述。该厂经过多年实践，不断地改进和完善了成型、焊接工艺及配套设施，使生产能力及产品质量趋于稳定。     

大口径直缝焊管O成形实验研究

O成形既是UOE方法制造直缝焊管焊接前的最后一道成形工序,也是考核制品成形质量的重要环节,其成形质量将直接影响到机械扩径后钢管制品的成形质量。该文就O成形工艺参数和来料质量,对成形质量的影响规律进行实验研究,分析了弯边半径、弯边弧长和压缩率等参数对O成形焊管成形质量的影响,以及压缩率与成形载荷之间的关系。     

UOE焊管埋弧焊的三维数值模拟

UOE焊管以热轧厚钢板做坯料,经过铣边、预弯边、U成型、O成型、焊接、机械扩径等工序而成。焊接过程产生的焊接应力、变形影响焊管的使用性能和寿命。基于改进的双椭球热源模型,利用"生死单元"技术,模拟UOE焊管三丝埋弧焊的内外焊接过程,获得了焊接过程中和冷却后的温度场分布;分析内焊和外焊对钢管变形的影响,得出内焊和外焊后钢管的梨形凸度、椭圆度的变化情况,仿真结果与实测数据吻合良好;分析不同焊接热输入对焊接后管型质量的影响规律,模拟结果可为UOE内外焊接工艺的制定,以及焊接后焊管几何形貌的预测提供依据。     

驻厂监造模式下的UOE焊管成品库存管理

针对宝山钢铁股份有限公司UOE焊管项目全程驻厂监造的实际需求,结合UOE焊管生产线布置及工艺路径特点,以优化UOE焊管成品库存控制为目标,对影响成品快速发货的性能检(化)验结构、检(化)验周期、成品报检周期控制等重要因素进行了分析探讨;提出了UOE焊管成品管理周期控制措施。通过实施T1～T5周期管理控制措施,使UOE焊管的整体在库周期明显缩短,周期达标率显著提高。     

UOE焊管成形三维有限元模拟

建立了UOE焊管成形过程的三维有限元模型,模拟具有大变形和复杂接触的成形过程,分析板料各个成形段的回弹,获得了不同成形段板料的变形构形、等效塑性应变分布以及成形载荷的变化。研究结果可为UOE工艺设计以及评估成形机组制管能力提供指导。     

预弯工艺参数对UOE焊管O成形的影响

采用有限元分析方法研究了焊管UOE成形技术预弯工艺参数——预弯弧度和预弯半径对O成形的影响。研究发现,预弯工艺可以改善板料O成形后的曲率分布,在预弯弧度大于25°时,O成形后管坯的边缘直边现象得到明显改善。随预弯弧度的增加,O成形后的管坯曲率逐渐趋于均一,但是成形载荷随预弯弧度的增加而增加。预弯半径为焊管名义半径的1.0～1.3倍时,可以获得较好的形状,过大或过小都会使O成形后管坯的曲率沿弧长方向急剧变化。在相同压缩率的情况下,在上述合理的预弯半径范围内所需成形载荷较大,但是在相同变形载荷下,采用上述预弯半径仍然可以优先获得较好的形状。     

我国直缝焊管成型技术的进展

介绍了我国目前自产及进口的主要直缝焊管成型机组类型和各种典型成型法以及直缝焊管成型技术的发展。指出在消化吸收引进技术设备的基础上，国内已具备设计、制造先进直缝焊管机组的能力，但仍需要进一步开发成型技术，促进焊管行业的发展。     

大直径直缝焊管生产工艺

介绍了大直径直缝焊管生产的UOE工艺、辊弯工艺、改进式模压工艺和改进式折弯工艺。不同的成型工艺，其装备、规格范围、生产规模和基本建设投资均不同，但产品质量相当。大直径直缝焊管主要用于管线建设，市场具有阶段起伏性，我国在机组选型时应结合国情，综合考虑。     

U形件弯曲影响回弹因素模拟分析

板材在弯曲过程中存在的最突出的问题是弯曲回弹难以精确控制.弯曲卸载后产生的回弹,使弯曲件的形状和尺寸与模具工作部分的形状和尺寸不符.弯曲件的最后形状与整个变形过程有关,模具几何参数、材料性能参数等都会对回弹产生很大影响.在板材弯曲成形智能化控制系统中,准确确定实时识别和预测模型的输入、输出参数是弯曲智能化控制的成功与否以及回弹控制精度高低的关键.本文采用Ls-dyna软件,对U形件弯曲影响回弹的因素进行了分析,得出了影响回弹规律的主要因素.为U形件弯曲智能化控制神经网络参数识别及预测模型输入、输出参数的选择提供依据.     

弹塑性大变形有限元法在直缝焊管成型中的应用

采用弹塑性大变形有限元法研究了直缝焊管成型过程,针对边界非线性问题,首次导出了位移边界条件的迭代方法,分析了33.5mm×2mm双半径焊管管坯表面的应变分布规律。该方法也适用于冷弯过程。