薄壁管体缩径旋压变形特性分析

新研制的整体式无心轴托辊是在薄壁管体两端直接缩旋出轴颈得到的,通过托辊缩径旋压试验,本文总结了薄壁管体的变形过程,分析了薄壁管体缩径旋压塑性变形规律,缩径旋压的成形机理,缩径旋压过程中金属性能的变化,以及缩旋中缺陷的产生及控制方法.     

马鞍面件多道次多点模具成形数值模拟

通过对马鞍面件多道次多点模具成形的有限元数值模拟,阐述了多道次多点模具成形数值模拟的关键技术,并与单工步多点模具成形进行比较,分析了马鞍面件的成形过程,研究了不同曲率半径步长对成形结果的影响.结果表明:多道次多点模具成形与单工步多点模具成形相比改善了板材的受力状况,达到了消除变形集中的目的;多道次多点模具成形时,随着曲率半径步长的减小,板料厚度分布越来越均匀,不易形成集中失稳.     

多道次拉深中间件较优构型的数值模拟

针对非直圆筒形多道次拉深制件,目前缺乏拉深次数和中间件较优构型较为完备的设计步骤和方法.这里提出根据多道次拉深变形规律及其工艺措施,建立中间件构型的几何关系式.通过构造一组符合几何关系式的中间件构型,最终采用数值模拟方法,结合搜索中间件较优构型的5个判据,可以成功确定多道次拉深次数和中间件较优构型;通过非直圆筒形的音壳...     

HGPX-LS型立式缩径旋压成形机床的研制

介绍了HGPX-LS型立式缩径旋压成形机床的设计方案、技术特色、总体结构、液压、电气器控制系统及应用实例。该机床具有旋压及切边双重功能，特别适用于各类筒形件及盖类零件口部缩径及切边等加工工序。     

厚壁封头温旋压成形的数值模拟

厚壁封头温热旋压技术是国家“九五”重点科技攻关项目,在我们实施研究的过程中,温旋试验经常有裂纹出现。为了找出裂纹缺陷产生的原因,寻求合理的旋压工艺参数,决定采用计算机对温旋过程进行数值模拟。 数值模拟基于平面大变形弹塑性有限元法。根据温旋研究的需要,利用MARC软件对材质为16MnR的板坯在400℃、450℃和500℃三种不同     

工艺参数对三维非轴对称管件缩径旋压成形的影响

以6061T1(挤压态及退火态)铝合金为研究对象,探讨工艺参数对三维非轴对称管件缩径旋压成形的影响。结果表明,当材料状态及其他工艺参数相同时,与轴对称零件相比,偏心及倾斜类零件的极限名义缩径量要小得多;轴对称件所能采取的进给比下限最低,而倾斜件的进给比下限最高;当旋转圆角半径过小时,会使工件表面粗糙度值变大,甚至出现破裂现象;旋轮直径对极限名义缩径量的影响不大。当工艺参数选择不合理时,工件口部或起旋点附近易产生破裂现象,为危险截面所在位置。     

超半球壳体多道次拉深旋压工艺研究

针对1060超半球壳体基于板坯多道次拉深旋压进行成形性分析,提出两模法和两轮法的旋压成形试验方案,并设计不同旋压试验方案的芯模和旋轮工装.通过MC2000型数控录返旋压机,分别采用R13、R20和R25、R8不同圆角半径的圆弧式旋轮对1060板坯进行两模法和两轮法的多道次拉深旋压成形试验.两模法旋压毛坯件的凸缘边减薄严重,成形效果差;两轮法旋压采用R25旋轮4道次快速进给,R8旋轮4道次中低速精整旋压的旋压工艺,其旋压件贴模度高,成形效果好.试验结果表明:两轮法旋压工艺能实现板坯经多道次拉深旋压成形为超半球壳体.通过降低芯模转速,调整进给比和降低道次减薄率,可以消除旋压成形过程中出现的反挤、波纹和起皮等缺陷.     

汽车弯臂锻件多道次锻造成形数值模拟

汽车弯臂锻件是汽车的安全件之一,实现承载和导向功能。在车辆行驶过程巾工作运行环境复杂,承受复杂的交变应力,质量要求高。近年来,为提高锻件质量及模具寿命,采用数值模拟技术代替传统的锻造下艺设计已成为一种趋势。但是,日前的锻造模拟大多针对一道次成形情况,对于多道次制坯的数值模拟,巾于关系到中间材料的相关参数传递问题,则研究很少。     

杯形薄壁矩形内齿旋压成形数值模拟与试验

为研究主要工艺参数对齿轮成形状况的影响规律,并为参数优化和工艺设计提供依据,基于MSC.MARC有限元分析软件,对杯形薄壁矩形内齿旋压成形工艺过程和工艺特点进行分析,从而获得旋压成形时变形金属沿轴向、径向和切向的流动规律。结合工艺试验,定量地研究了主要工艺参数对齿高成形的影响规律,并对试验中出现的各种典型缺陷进行分析,提出有效的预防和改进方法。提出将包括轮齿的切向和轴向尺寸均匀程度等作为旋压成形内齿零件的主要质量评价指标。模拟和工艺试验结果表明,矩形内齿旋压成形时,压下量在一定范围内对齿高的成形影响显著,进给比对齿高成形影响不大。当工艺参数选择不当时,可能出现表面隆起或破裂、轮齿周向错移、周向高度不均和齿槽撕裂等缺陷。     

旋压成形带内筋筒形件的工艺研究及数值模拟

针对旋压成形带内筋筒形件的工艺进行试验研究和数值模拟.依据实际试件的尺寸及成形情况对边界、接触、摩擦以及空间运动等条件进行确定.建立三维有限元数学模型,分析在不同壁厚减薄率和旋轮进给率等工艺参数下内筋的成形情况和应力、应变及旋压力的变化规律.对试件在成形试验时出现的表面剥离、裂纹等缺陷进行预测和初步分析,可提高工作效率并降低研发成本,为进一步深入研究带内筋筒形件旋压工艺的成形机理和变形特点打下了良好基础,为优化工艺参数提供了有效方法和可靠依据.     

筒形件旋压数值模拟及工艺参数优化

本文采用ANSYS／LS—DYNA显式块单元,映射网格划分实体模型,同时也使用了一些有效的加载和处理边界条件的方法,从实际出发建立力学模型对筒形件强力旋压进行弹塑性有限元模拟,分析不同旋轮结构参数对旋压过程中应力应变的影响,对实际生产中优化工艺参数,提高产品质量提供了有力的依据。     

筒形件数控旋压加工仿真的研究

在研究筒形件强力旋压变形的基础上 ,对在 Auto CAD环境中数控加工仿真的方法和步骤进行了详细的描述。运用三维图形技术实现了对旋压加工的动态模拟。这种仿真方式不同于以往的切削加工仿真 ,根据工件体积不变的原则和加工中金属的流动规律对整个加工过程进行动态模拟 ,为数控加工的仿真提出了一种新的方法     

筒形件强力反旋的数值模拟及旋压力分析

以大型非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA为分析平台,通过对18种几何尺寸和参数不同的筒形件三旋轮强力反旋旋压过程的三维动态模拟,得到了它们的旋压力以及旋压力随不同减薄率,旋轮进给量,旋轮圆角半径,旋轮成形角,旋轮直径和毛坯内径的变化曲线.分析结果表明:随着减薄率、旋轮进给量、旋轮圆角半径的增加,旋压力各分力基本呈上升趋势.随着旋轮成形角、旋轮直径和毛坯内径的增加,旋压力各分力均呈非线性变化,但变化均不大.总之,减薄率、旋轮进给量、旋轮圆角半径对旋压力的影响较明显,而旋轮成形角、旋轮直径和毛坯内径对旋压力的影响较小.另外,随着上述各影响因素的变化,旋压力的轴向分力、切向分力与径向分力的比值基本保持不变.     

管壳式换热器数值模拟与斜向流换热器研究

笔者从理论的角度出发,在实验的基础上,对管壳式换热器的数值模拟进行了分析,并对它的传热强化进行了阐述。     

管材拉弯工艺及数值模拟分析

拉弯是管材弯曲成形的重要工艺方法,采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对不同工艺参数下的管材拉弯成形过程进行了数值模拟,通过改变相对弯曲半径R/D和相对弯曲厚度t/D,分析了拉弯工艺参数对成形过程的影响。研究结果表明:通过增大相对弯曲半径R/D或增大相对弯曲厚度t/D,降低弯曲件的等效应力,可以有效控制弯曲件壁厚的变化,有助于提高管材拉弯成形的质量。     

管道节流过程中气蚀的数值模拟

应用数值模拟的方法,对流体在圆形、六边形、正方形、渐缩及渐扩几种不同几何形状和尺寸的节流管道中流动时所产生的气蚀现象进行数值计算,模拟流体在管道节流过程中气蚀的发生过程,分析不同节流断面形状节流管道的含气量分布、沿程含气量、沿程压力变化等规律。数值计算的结果表明,在所计算的不同断面形状节流管道中,渐缩形节流管道中气蚀发生的区域最小。同时,还对具有较好气蚀特性的几种不同长度渐缩形节流管道进行模拟计算,结果显示,节流段长度对气蚀的存在区域有重要影响,随节流段长度的增加,气蚀区域向下游的发展范围逐渐加大。此外,对各种断面节流管道中气蚀产生的位置进行预测,并对气蚀形成的机理及影响因素进行分析。     

扭曲管性能数值模拟及公式拟合

扭曲管是一种高效的管程强化传热管。对这一管形的传热性能及流阻性能进行了深入地数值模拟研究。结果表明,与普通圆管相比,扭曲管由于其结构的特殊性,使得管内介质不断冲刷管壁,造成扭曲管管壁附近传热边界层厚度减薄的现象,提高了管内介质对流传系数,传热效果明显增强。此外,在相同雷诺数下,扭曲管的管内对流传热系数比圆管高30%,而综合性能高出30%~35%。在此基础上,对扭曲管的结构尺寸(截面比例ai/bi和螺距s)进行了研究,扭曲管结构尺寸对其传热及流阻性能的影响较大,在模拟范围内,截面比例ai/bi=2或螺距s=100 mm的扭曲管综合性能最优。最后,通过对数值模拟的数据进行处理,拟合出统一的扭曲管管内Nu和ΔP公式,对工程设计有较大指导意义。     

茹卡乌斯卡斯横掠错排管束实验模型的数值模拟

茹卡乌斯卡斯实验关联式在换热器的设计中有着广泛的应用。针对茹卡乌斯卡斯研究流体横掠错排管束流动与换热特性的实验段为原型,经过适当的简化,建立三维模型,运用大型CFD软件Fluent对该模型内流体的流动与换热特性进行了数值模拟研究。将数值模拟结果与公式计算结果进行对比,误差较小。通过考察特殊管排的局部换热特性,对模型壁面对换热的影响、末排管与中间管排的换热特性差异进行了分析;并将使用茹卡乌斯卡斯公式进行计算的误差与管排数的关系进行分析,在实际的设计计算中有一定的参考意义。     

管材液压成形中的数值模拟方法

根据动力显式增量有限元方法和BT壳单元提出了液压胀形模拟算法.该算法充分考虑了管材胀形时的液体压力加载曲线、管材外壁与模具的润滑情况、轴向进给、径向进给等实际工艺条件对管材成形性的影响,能够预测零件成形过程中的开裂、起皱等缺陷,从而优化成形工艺参数,提高零件的成形工艺性.算法具有通用性,能够模拟轴线为直线、曲线以及带径向侧冲头的各种复杂管材的成形.将算法集成到FASTAMP软件中,通过模拟三台阶轴的液压胀形,并与实验数据比较,验证了算法的准确性与实用性.     

特厚板多层多道焊的Marc有限元模拟

厚板焊接残余应力场的影响因素众多,变化复杂,其应力分布模型的研究是此领域的难点之一,有关的试验样本尚不多见。以两块100 mm的厚板焊接为研究对象,试验模型材质为A105钢,采用埋弧焊,进行多道焊接。采用试验测量和MSC.Marc有限元模拟相结合的方法,对100 mm特厚板多层多道焊的残余应力进行对比分析研究,给出上表面横向残余应力和纵向残余应力以及厚度方向残余应力的分布曲线。有限元计算结果与试验测量结果吻合较好,证明该有限元模型的合理性。特别地,厚度方向残余应力可以通过有限元模型计算得出,解决了实际工程中厚板内部应力难得出的问题,为进一步研究特厚板焊接残余应力提供参考依据。