柔性压辊拉伸成形球形件的解析法

通过理论分析对球形件在柔性压辊拉伸成形装置上的成形位移加载方式进行了研究。利用几何解析方法,建立了球形件成形时各子压辊的位移量和板材延伸率的关系。对2024-O板料利用位移加载进行数值模拟,并与力加载的分析结果进行对比,结果表明位移加载的等效应力和等效塑性应变分布比较均匀。实验结果表明这种位移加载方式可行。与力加载相比,本文几何解析法可以快速计算出各个压辊加载所需的位移量,大大节省了调试时间,对蒙皮拉形有一定的指导意义。     

柔性离散夹钳拉形工艺的数值模拟

介绍了柔性离散夹钳拉形机的特点,建立了柔性离散夹钳拉伸成形有限元模型。对球形面和鞍形面进行了数值分析,研究了拉形速度、摩擦因数和夹钳形状对成形结果的影响。数值模拟结果表明:在兼顾成形效率和精度的情况下,可选1m/s为拉形速度。润滑条件越好,成形件应力应变和厚度分布越均匀。与方形夹钳相比,圆形夹钳能有效改善过渡区和夹持区的流动状况,使应变更均匀,减薄量较小。通过实验验证了模拟的正确性,模拟结果对离散夹钳拉形机的优化设计以及实际板材拉形工艺具有指导价值。     

不同单元形式对多点模具柔性拉伸成形质量的影响

为了提高成形质量,研究了不同单元形式的多点模具柔性拉伸成形。对固定单元和摆头单元多点模具柔性拉伸成形进行了数值模拟,结果表明:摆头单元比固定单元多点模具柔性拉伸成形件表面更光滑,应变分布更均匀,成形精度更高,成形效果更好。对球面件进行了固定单元和摆头单元多点模具柔性拉伸成形试验,验证了其可行性和数值模拟结果的可靠性。     

多点拉形数值模拟及模具型面补偿方法

建立了板料多点拉形有限元模型,确立了用于动态显式算法的拉形加载模式,并应用到典型件的拉形过程数值模拟中。对马鞍形曲面件的多点拉形进行了数值模拟,探讨了成形件上应力、厚度等的分布规律以及回弹和弹性垫的不均匀变形对成形件精度的影响。模拟结果表明,成形件的应力、厚度分布均匀,卸载回弹很小,弹性垫的不均匀变形对成形件精度的影响比回弹要大;为获得精确形状的成形件,提出了一种基于数值模拟结果通过反复修正获得准确的多点拉形模具型面来补偿多点拉形中弹性垫的不均匀变形和回弹的方法。     

多点拉形数值模拟及模具型面补偿方法

建立了板料多点拉形有限元模型,确立了用于动态显式算法的拉形加载模式,并应用到典型件的拉形过程数值模拟中。对马鞍形曲面件的多点拉形进行了数值模拟,探讨了成形件上应力、厚度等的分布规律以及回弹和弹性垫的不均匀变形对成形件精度的影响。模拟结果表明,成形件的应力、厚度分布均匀,卸载回弹很小,弹性垫的不均匀变形对成形件精度的影响比回弹要大;为获得精确形状的成形件,提出了一种基于数值模拟结果通过反复修正获得准确的多点拉形模具型面来补偿多点拉形中弹性垫的不均匀变形和回弹的方法。     

Ti—Ni形状记忆合金的高温变形性能

为了研究Ti—Ni形状记忆合金在不同温度、应变率和应力状态下的力学性能,进行了单向拉伸和热胀形试验研究．采用单向拉伸试验,分析了温度和应变速率的变化对材料流动应力及塑性成形的影响．通过热胀形实验,研究了压力,保压时间及凹模直径对成形性能的影响．发现成形件高度主要受压力影响,而凹模直径则对壁厚分布影响较大．     

拉弯成形的数值分析与工艺优化

介绍了分析拉弯成形的摄动方法。对于横向曲率比较小的双凸工件,将其分成两个区,一个是与模具表面的接触区,另一个是一端受夹钳约束的自由区。假定这两个区的应力-应变状态分量与柱面拉弯成形及均匀拉伸的应力-应变状态分量只相差一个很小的量,建立摄动计算格式,进行变形分析。应用数值模拟软件对不锈钢车体的车顶弯梁的拉弯成形进行了数值模拟与工艺参数优化,消除了成形缺陷,开发出高精度拉弯模具,获得了高质量的成形件。     

半球底筒形件充液拉深加载路径优化研究

针对半球底筒形零件充液拉深过程中悬空区形成的"软拉深筋",通过理论分析、数值模拟和工艺试验对与半球成形阶段直接相关的液压加载路径进行优化研究.理论推导得出液压载荷加载范围,并以其为基础进行多种加载路径条件下的数值模拟,获得不同加载路径对破裂关键点的壁厚及应变的影响规律,结合试验确定了合理的液压加载路径.结果表明:零件半球部分成形过程中破裂关键点在优化的加载路径条件下既可产生必要的有益摩擦,改善成形过程的应力应变状态,又可避免破裂关键点的过度减薄,提高了零件壁厚分布的均匀性和成形极限.     

光滑薄壁管件的多轴循环弹塑性有限元分析

为数值模拟构件在多轴循环加载下的应力应变响应,利用ANSYS分析软件对承受高温2轴比例与非比例循环拉扭加载下的光滑薄壁管件进行了弹塑性有限元分析．分析模拟过程中,采用von Mises屈服准则、多线性随动强化准则和高温单轴循环加载的应力应变数据来描述材料高温弹塑性特性．采用柱坐标系下在试样一端加轴向位移和周向位移来实现拉扭应变加载．通过对光滑薄壁管件的后处理结果与试验比较表明,采用的循环弹塑性有限元分析得到的结果与试验结果相吻合．     

多辊下压式柔性拉形工艺及其数值模拟

研究了一种新型的柔性拉形工艺--多辊下压式柔性拉形(MRPFSF).采用动态显式有限元软件,对2024-O铝合金板材使用传统拉形工艺和MRPFSF工艺时成形球面件的过程进行了仿真,对比分析拉形过程中板材的应力、应变和板材厚度变化.仿真结果表明,与传统拉形工艺相比,使用MRPFSF工艺时得到的拉形件应力应变分布均匀,成形...     

热态气压胀形聚碳酸脂板材盆形件有限元分析

为了研究聚碳酸酯板材在热气压胀形过程中的几何形状变化、应力、应变分布及璧厚等参数的变化情况,利用DYNAFORM软件对板厚为4 mm、直径100 mm聚碳酸酯盆形制件加工过程进行数值模拟,并且得出了相应的结论.分析表明:聚碳酸酯板材在均匀增压至某特定数值时,有一个突然的变形.在纬向应变分布,璧厚分布及位移变化所得的云图中均有一个临界圆,这使得制件的璧厚从临界圆到压边圈的厚度逐渐增加.实验结果与有限元分析结果一致.     

使用可弯曲辊的三维曲面卷板成形过程数值模拟

简单介绍了可弯曲辊卷板成形技术,利用通用有限元程序建立了可弯曲辊卷板成形过程的有限元模型。进行了球形件的数值模拟,得到了球形件的应力分布与应变分布。研究了上辊不同压下量对其成形过程的影响,结果表明:在一定的辊间距下,压下量的变化对球形件纵向曲率影响非常敏感,探讨了不同摩擦情况对成形过程的影响,对回弹进行了初步的分析,通过实验验证了模拟结果。模拟结果对可弯曲辊卷板成形设备的优化设计以及实际板材成形研究都有重要意义。     

板料多点与渐进复合成形方法及数值模拟

提出了多点成形与渐进成形技术相结合的板料复合成形新方法,说明了两种复合成形方式的成形原理和成形过程。建立了复合成形分析的有限元模型,对球面件的复合成形过程进行数值模拟,分析了复合成形过程产生的压痕问题及其抑制方法。结果表明,采用弹性垫技术可以有效抑制复合成形过程产生的压痕缺陷,使成形件表面光滑;球面件上等效应力和厚度的变化过程及分布规律表明,随着增量步的加大,板料接触点处的等效应力随之增加,板料的厚度逐渐减薄。复合成形实验显示,数值模拟结果与实验结果基本吻合。     

基于数值模拟和神经网络的应变路径控制方法研究

在金属塑性成形过程的应变路径控制中，控制模型的建立是一关键。文中所采用的应变路径控制模型是建立在材料物性参数m值实时辨识前提下以数值模拟和神经网络技术为基础的控制模型。根据上一步加载材料的实际应变增量、所加应力增量以及材料所在的应力状态识别出材料物性参数m值，再根据材料加载后的应力状态、目标应变增量以及识别所得m值，由训练好的识别应力增量的人工神经网络产生应加的载荷增量。在MTS试验设备上进行了薄壁管拉扭试验，通过试验过程中的实际应变路径与想要得到的目标应变路径的比较，验证了在正确识别材料物性参数前提下，基于数值模拟和神经网络的应变路径控制方法的正确性。     

超塑胀形件壁厚分布的数值分析

在有限元数值模拟的基础上对超塑胀形圆筒件壁厚分布进行了数值分析。为使了模拟结果更接近于实验,文中考虑了应变速率敏感、模具圆半径,等因素对壁厚的影响,同时比较了正反吹成形和普通凹模成形的零件壁厚分布状况,并对壁厚分布不均匀性及其控制技术进行探讨。     

基于延性损伤和剪切损伤的铝合金成形极限预测

针对应用拉伸失稳理论和缺陷理论获取铝合金成形极限图(FLD)的局限性,提出了一种基于延性损伤和剪切损伤的铝合金成形极限的获取方法。通过在损伤过程中引入裂纹状态变量,将FLD的获取转化为计算板材在不同应变路径下断裂时对应的极限主应变。本文以5083-O铝合金为例,设计了简单的缺陷试样加载试验和缺口试样纯剪切试验,利用有限元仿真的方式获取了材料在不同应变率下失效时对应的应力三轴度和剪应力比。通过圆顶冲头涨形的数值模拟,获取了板材在不同应变路径下断裂时对应的冲头行程、极限厚度和断裂成形极限图(FFLD),并与试验结果进行对比。结果表明:数值模拟获取的板材成形极限和试验结果基本吻合。将本文获取的FFLD应用于高速动车组司机室覆盖件的冲压成形效果分析中,预测的成形工件的失效形式和断裂位置与试验结果相吻合。     

薄板单向拉伸与双向拉伸应力应变关系分析

本文对金属薄板在单向拉伸和双向拉伸状态下的应力应变关系进行了理论和实验研究，给出了两种应力状态下所得ｎ值的相关性，分析了其预报成形极限的适用性，将研究材料在单向及双向拉伸试验中所获应力应变关系用于拉延成形的过程分析和极限成形参数计算，结果表明，单向拉伸时的应力应变关系用分析拉延成形过程更为符合实验结果。     

冲头尺寸对多点拉形效果影响的数值模拟

对典型件的多点拉形过程进行了系统的数值模拟研究,分析了其表面精度和形状误差。结果表明,冲头尺寸越小,零件表面质量越好。不同材料的成形件形状误差分布基本相似。目标形状的曲率越大,成形件的形状误差越大。成形误差随着冲头尺寸的变小而减小,当冲头尺寸比较大时,误差减小的速度较快,而当冲头尺寸小于一定值以后,误差减小的速度逐渐变缓。     

基于ANSYSWorkbench鼓式制动器冲焊蹄的有限元分析

基于ANSYSWorkbench软件对鼓式制动器冲焊蹄进行有限元分析．得出制动蹄表面承受的正压力与摩擦力沿弧面呈正弦分布的规律,建立了蹄片表面正压力与摩擦力在三维模型中的离散加载方法与边界条件,进而计算得出制动蹄的变形、应力、应变的大小及分布情况,其结果表明蹄面上的变形、应力分布较为均匀,最大变形和最大应力发生在两腹板间距缩小处腹板上,但未超出设计要求范围．     

基于ANSYS Workbench鼓式制动器冲焊蹄的有限元分析

基于ANSYS Workbench软件对鼓式制动器冲焊蹄进行有限元分析.得出制动蹄表面承受的正压力与摩擦力沿弧面呈正弦分布的规律,建立了蹄片表面正压力与摩擦力在三维模型中的离散加载方法与边界条件,进而计算得出制动蹄的变形、应力、应变的大小及分布情况,其结果表明蹄面上的变形、应力分布较为均匀,最大变形和最大应力发生在两腹板间距缩小处腹板上,但未超出设计要求范围.