盒形件固体颗粒介质板材成形工艺研究

固体颗粒介质板材成形工艺是采用固体颗粒微珠代替刚性凸(凹)模(或弹性体、液体)的作用对板材拉深成形的新工艺。选用非金属固体颗粒介质——GM颗粒作为研究对象,以固体颗粒介质在高应力水平下的体积压缩试验和摩擦强度试验为基础,应用散体力学理论中扩展的Drucker-Prager线性模型构建固体颗粒介质有限元材料模型。以具有非轴对称性的方盒形件为代表,进行固体颗粒介质成形工艺的有限元模拟,研究成形过程中板材的流动特征和壁厚分布规律。工艺试验成功得到方盒形零件,将加载曲线、成形过程变形特征和壁厚分布曲线与数值模拟结果比对较为吻合。分析表明,采用以散体力学为基础建立的固体颗粒介质材料模型进行工艺模拟,能够得到与试验较为接近的变形特征和力能参数,可以应用于制定工艺方案的依据,为该技术在板材成形中的应用起到指导和借鉴作用。     

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。     

基于固体颗粒介质成形工艺筒形件拉深力学分析

将固体颗粒介质成形工艺应用于金属板材圆筒件的拉深成形,建立相应的板材拉深力学模型。在固体颗粒传力衰减模型的基础上,通过对工件直壁区的力学分析,得到拉深过程中所需压头单位压力的函数关系式。该关系式表明,当筒形件的直壁段成形后,随着拉深系数的增加,压头最大单位压力呈线性逐渐减小;板材与凹模表面间摩擦因数增大将导致压头单位压力加大,并且该增加趋势非常明显;颗粒介质与板材之间的摩擦因数增大却可以减小压头单位压力;随着颗粒介质初始装料高度的增加,压头单位压力相应增加,这是颗粒介质所传递的应力随传递距离增加而逐渐衰减的结果。并以镁合金板材为研究对象,进行基于颗粒介质成形工艺的拉深试验和有限元模拟验证。研究结果表明,试验、模拟结果与理论值基本吻合。     

固体颗粒介质成形新工艺试验研究与应力分析

自行设计制造了固体颗粒介质传压性能试验与测试装置,通过试验测得到了固体颗粒的传压规律.建立了板料在拉深力作用下的两种力学模型:线性分布载荷和二次函数分布载荷的力学模型.自行设计制造了板料成形试验模具与装置,通过对成形试验件的测量与分析,建立了自由变形抛物线函数变形模型.对固体颗粒介质板料拉胀成形未贴模时塑性变形阶段进行了塑性变形分析,推导出了自由变形区的应力分布计算公式,为固体颗粒介质板料拉胀成形塑性理论研究奠定了基础.     

板料固体颗粒介质成形新工艺及其数值模拟

在板料成形技术中,板料软模成形是板料成形工艺中发展最快的工艺。但传统的板料软模成形工艺存在着许多缺点。为此,提出了既能克服现有软模成形工艺的缺点,又汲取各自优点的新的软模成形工艺——板料固体颗粒介质成形新工艺。板料固体颗粒介质成形新工艺是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先进工艺。该工艺具有模具结构简单,零件表面质量好,能够有效提高板材成形极限,节省多套模具和设备等优点。应用本工艺成功试制出深曲面类典型零件。通过将固体颗粒介质作为连续体介质处理,建立了子午面为抛物线形件的有限元模型。模拟和实测结果对比表明,应用连续体材料模型的模拟结果和实测结果较为接近。     

管材固体颗粒介质成形新工艺

传统的软模成形技术促进了管材成形技术的发展,但也存在许多不足。针对传统软模成形的缺点提出管材固体颗粒介质成形新工艺(Solid granules medium forming technology, SGMF)。该新工艺既可解决流体介质、粘性介质的密封难题,又具有内压非均匀分布,便于控制工件成形,提高材料成形极限的优点,为材料的制备和加工提供了新的方法和手段。针对固体颗粒介质传压特点,提出线性载荷模型和余弦载荷模型。采用塑性理论对非均匀内压作用下的管材成形过程中,自由变形区塑性变形进行研究,建立在非均匀内压作用下的管材成形塑性理论,得到自由变形区应力、应变、厚度计算公式,并通过试验进行实际验证。     

管材固体颗粒介质成形工艺及其塑性理论研究

提出一种既能克服刚性模成形和软模成形的缺点又吸取它们各自优点的成形工艺——管材固体颗粒成形工艺（SGMF），为材料的制备和加工提供了新的方法和手段。采用塑性理论对非均匀内压作用下的管材成形过程中的自由变形区塑性变形进行研究，建立了在非均匀内压作用下的管材成形塑性理论，得到了自由变形区的应力、应变及其壁厚的理论计算公式，并通过试验进行了实际验证。     

抛物线壳体软模成形FEM-DEM耦合仿真研究

针对一些形状复杂、具有局部特征的难变形薄壁构件的成形问题,提出固体颗粒介质成形(Solid granules medium forming, SGMF)技术.并以薄壁的抛物线壳体零件为例,分析零件的特征及成形难点;基于ABAQUS平台,自行编制程序对抛物线壳体SGMF成形过程进行有限元法(Finite element ...     

变曲率抛物线型零件充液拉深工艺优化

基于抛物线型零件充液拉深工艺,采用理论分析、有限元仿真及工艺试验优化了工艺参数,利用理论公式计算得到了关键参数的理论值,总结得到了该零件的理论成形工艺窗口,通过有限元进一步精确了工艺窗口的范围,得到了经仿真优化的液力加载曲线,结合工艺试验调整了局部参数,对试验中出现的成形缺陷进行了原因分析并给出了解决方案,经过验证得到了用于生产加工的实际液力加载轨迹,给出了抛物线型零件充液拉深一般的液力加载曲线特征,可作为同类型零件充液拉深成形工艺参考。     

薄壁零件粘性介质外压缩径成形及数值模拟

介绍了粘性介质外压缩径成形原理,利用有限元软件ANSY/LS-DYNA对成形过程进行了数值模拟,并对缩径过程中粘性介质压力场变化及对筒坯变形过程的影响进行了分析,得到了粘性介质非均匀压力梯度与筒坯褶皱形貌的变化规律.研究结果表明:失稳起皱是影响外压缩径成形的主要因素,缩径过程粘性介质产生的非均匀压力场可以延缓失稳的产生,抑制褶皱的长大,并在一定压力条件下消除了褶皱,从而有助于缩径成形极限的提高.     

AA7075-T6圆筒形零件热态颗粒介质压力成形过程的力学分析

基于颗粒介质传压性能试验和AA7075-T6板材材料性能试验,对采用热态颗粒介质压力成形(HGMF)工艺拉深成形圆筒形件的法兰区、传力区和自由变形区进行了塑性力学分析,求解得到内压非均匀分布条件下成形压力的函数关系式,并与实测数据进行比对。分析结果表明,在成形中后期产生较大的偏差,理论求解最大成形力低于实测值24.6%。工艺试验研究表明,在成形温度为250℃条件下,采用HGMF工艺可一道次成形AA7075-T6圆筒形零件(底部为自由变形区)的极限拉伸比(LDR)为1.71。HGMF工艺操作便捷,装置简单,可在通用压力设备上实现轻合金板材件热成形,适用于航空、航天和军工等领域中小批量产品。     

NUMERICAL SIMULATION AND EXPERIMENTAL RESEARCH ON HYDRAULIC COUNTER-PRESSURE DEEP DRAWING OF CONICAL PART

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考虑装配图生成和修改的二维参数绘图系统

结合已有的零件图参数化技术和基于深度测试的装配图消隐技术,提出了一种对装配图进行参数化修改的新技术。详细讨论了零件图参数化模型和装配图修改模型的建立过程及特点。     

考虑装配图生成和修改的二维参数绘图系统

结合已有的零件图参数化技术和基于深度测试的装配图消隐技术,提出了一种对装配图进行参数化修改的新技术,论文详细讨论了零件图参数化模型和装配图修改模型的建立过程及特点。     

毛坯外形对盒形件拉深成形的影响

盒形件是典型非轴对称件，其拉深成形是一种包含几何非线性、材料非线性，接触非线性的强非线性问题的复杂力学过程，影响因素很多，规律难以定量表达，用ANSYS有限元软件，模拟了在同一套模具和成形条件下，不同毛坯外形的盒形件成形过程，找出了毛坯外形对盒形拉深件应力应变影响规律，并用实验验证了模拟结果的可靠性。     

基于三维零件图及装配图的多媒体课件设计及制作

采用SolidWorks软件完成零件的三维实体建模和装配模型，并在其插件模块Solidworks Animator上完成零件的三维装配动画的制作，使学生在理解的基础上掌握零件图、装配图的表达，激发学生的学习兴趣，收到较好的教学效果。     

非轴对称抛物面反射镜拉深成形数值模拟研究

利用板料成形分析软件Dynaform建立了合理的有限元模型,分析了典型的非轴对称拉深件——汽车前雾灯反射镜在拉深过程中的厚度分布、裂纹和起皱预测、成形极限图等;对板料形状、凹模圆角和压边力等多参数进行了优化,改进了传统的模具设计模式,对同类件的生产有一定的借鉴意义。