超薄壁不锈钢波纹管件液压成形工艺研究

为了解决传统拼焊制造超薄壁不锈钢波纹管弹性差、寿命短、易破裂等问题，采用液压成形技术成形超薄壁不锈钢波纹管件。针对超薄壁不锈钢波纹管件截面形状复杂以及管壁易失稳起皱破裂的成形难点，设计了不同的加载路径。利用CATIA进行建模，使用Dynaform有限元分析软件进行数值模拟。基于波纹管成形过程中的波高与壁厚减薄情况研究了模具间隙、预胀形内压和整形压力对成形质量的影响规律。试验结果表明，对于复杂异形截面的填充，管内压强和轴向进给的增大有利于材料流动进入圆角区域以及管坯与模具的贴合。对于内径Φ50 mm,壁厚0.4 mm的复杂截面波纹管，预胀形内压7.5 MPa,整形压力20 MPa,轴向进给为20 mm为最佳参数匹配。开展了相关试验，验证了模拟结果与试验结果相符，获得的波纹管满足尺寸与性能的需求。     

深盒形件液压拉深成形工艺研究

用DYNAFORM有限元仿真软件对深盒形件液压拉深成形过程进行了模拟,分析了压边力和液体压力对盒形件成形质量的影响。研究结果表明,合适的压边力和液体压力能控制盒形件拉深缺陷的发生,采用液压拉深盒形件可获得更好的壁厚分布。     

轴向补料对微型管件液压成形性能的影响

为了改善金属微型管件在液压成形过程中的成形性能,设计了一套可轴向补料的微型管件液压成形装置,来研究轴向补料对直径Φ2 mm,壁厚0.3 mm的304微型管件液压成形性能的影响。在微型管件自由胀形实验中通过采用不同加载路径来考察不同补料量对微型管件自由胀裂压力的影响规律。实验结果发现,轴向补料能显著提高微型管件的胀破压力,胀破压力的分布表现出显著的尺度效应。另外,采用GTN细观损伤模型对微型管件自由胀形试验进行数值仿真,结果表明轴向补料能够显著提高微型管件的成形能力。     

汽车桥壳液压胀形的数值模拟及其实验研究

对汽车桥壳液压胀形进行了数值模拟并进行了实验验证.分析了第1次胀形时液体压力恒定不变、液体压力按轴向压缩量线性变化、极限失稳及胀裂的情况,揭示出起皱的主要原因是液体压力过低,起皱后不利于后续胀形,而胀裂的主要原因是液体压力过高;第2次胀形时试件退火是最终成形成功的重要影响因素.得到轴向压缩量与液体胀形压力间的合理加载路径.     

汽车驱动桥壳液压胀形数值模拟及试验研究

利用ABAQUS软件建立桥壳液压胀形工艺的有限元模型,对汽车桥壳的预胀形和终胀形过程进行了数值模拟,并分析了不同的加载路径对桥壳成形的影响规律。模拟结果表明:预胀形阶段,胀形压力保持30 MPa不变,管坯发生轻度失稳形成三鼓形样件,合模后胀形压力增大至60 MPa,内凹部分贴模得到较好壁厚分布的预胀形管坯;终胀形初期,胀形压力保持20 MPa不变,轴向进给量达到30 mm后快速增大至120 MPa,可以成形出合格的样件。采用Q345B无缝钢管进行物理实验,获得了符合尺寸要求的桥壳样件,验证了数值模拟的可靠性。     

工艺参数对双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形的影响规律研究

基于表面带有浮雕图案的双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形技术特点和Dynaform软件,建立了相应的三维弹塑性有限元模型,采用正交试验法对篮球形双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形过程进行了数值模拟;根据正交试验所得到的优化工艺参数,对足球及排球形双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形过程进行了模拟研究,获得了同步液压胀形成形时,工艺参数对3种不同浮雕图案的成形质量、应力分布的影响规律,分析了影响外壳表面浮雕图案成形质量及产生成形缺陷的原因。结果表明,影响双层不锈钢真空保温容器外壳表面浮雕图案质量因素的主次顺序为:板料厚度、加载时间、加载压力;不同表面浮雕图案成形所需压力大小与图案复杂程度及纹理方向有关。     

汽车异形管件挤压成形计算机仿真

对汽车异形管件的挤压成形过程进行有限元模拟,研究了管坯厚度和成形轴向速度对管件成形质量的影响。模拟结果表明:管壁厚度从两端出现急剧缩小,并在管道中间处出现小幅上升;壁厚减幅最大处出现在管材两端倒角和胀形最大区域的连接处;壁厚为1 mm,轴向速度为0.5 mm/s时,得到的成形管件管壁最大等效应力为284 MPa,接近于理想状态,未发生冲击断裂的危险;等效总应变则随着壁厚和轴向速度的增加而逐渐减小。     

异形截面副车架液压成形工艺研究及过程优化

利用有限元仿真软件,对异形截面副车架零件弯管、预成形和液压成形全工序进行模拟,分析了零件成形过程中壁厚变化规律。通过优化弯管参数,改进了弯管结果;通过优化预成形形状,消除了预成形过程中"咬边"风险,通过优化液压成形加载曲线,获得了零件成形所需的工艺参数。在此基础上开展工艺试验,成功研制了副车架样件。对液压成形零件壁厚进行测量,获得了零件沿轴线典型截面的壁厚变化。研究结果表明,零件成形内压力为140 MPa,补料量60 mm时,可成形出满足要求的零件,零件最大壁厚2. 33 mm,增厚率为16. 5%,最小壁厚1. 62 mm,最大减薄率为-19%。     

焊缝管液压胀形模拟建模及变形规律的研究

基于周向显微硬度的分布及经验公式法,确立了STKM11A焊缝管热影响区的流动应力;通过对热影响区进行分片的方式,建立了包含焊缝和热影响区的焊缝管液压胀形的有限元模拟模型。基于该模型,模拟分析了STKM11A焊缝管液压胀形时的变形规律,如截面轮廓形状、周向壁厚分布和成形极限等,并与胀形实验结果进行对比。结果表明,液压胀形后焊缝管的截面轮廓形状不对称、壁厚分布不均匀,最小壁厚位于热影响区;包含焊缝及热影响区的有限元模型在预测焊缝管液压胀形的变形规律、极限载荷和潜在胀裂位置等方面,较其他常规模型更加精确。     

钛合金无缝T型管件液压胀形

以Φ57 mm×Φ57 mm×1.5 mm TA2薄壁等径T型管件为典型试验对象,采用液压胀形方法研究了由等厚薄壁无缝钛管材生产钛T型管件的胀形工艺。结果表明,钛T型管件可通过同规格无缝管材在专用设备上液压胀形生产,胀形次数以≥3次为宜;计算钛合金液压胀形单位压力时,应对金属材料胀形单位压力计算公式中的系数1.15进行修正,取1.35~1.6较为适宜。     

螺旋缝焊管静水压爆破试验分析

通过对螺旋缝焊管进行静水压爆破试验,得出钢管的屈服压力、最大压力值和爆破压力值,验证钢管成型和焊接工艺的合理性,为管线的设计单位和用户提供参考依据.介绍了螺旋缝焊管静水压爆破试验所用的装置;分析了爆破试验管的管内承压状况、爆破试验过程以及不同起爆点的由来,并以X65钢级Φ813 mm×9.5mm螺旋缝焊管的爆破试验进行...     

圆板成对无模液压胀形过程的研究

本文通过实验和有限元模拟对圆板成对无模液压胀形过程进行了研究。在有限元模拟中,分析了初始几何缺陷对壳体起皱的临界压力和起皱形态的影响。结果表明,有限元模拟的带初始缺陷的壳体胀形时的起皱临界压力和起皱形态与实验结果非常吻合,而完善壳体的起皱临界压力和起皱形态与实验结果则有较大差别     

超长超重型超高压芯筒的研制

运用特殊芯棒分步成形锻造工艺及合理的热处理工艺,成功制造出轮廓尺寸达φ2 650 mm（φ2 150mm内孔）×6 790 mm的超高压芯筒。     

球形件整体成形充液胀形技术

针对球形件整体成形中的充液胀形工艺,分析中间序零件的特点,制定成形工艺方法,通过数值模拟和实际试验,研究补料量、胀形压力对零件成形的影响,并通过数值模拟分析与试验结果进行对比分析,证明了数值模拟可以给试验提供正确方向,说明数值模拟的准确性。球形件成形补料量对零件成形精度影响较大,如果补料量过大,则成形过程中会出现环形堆料、起皱等问题;如果补料量不足,则导致零件减薄增大,甚至出现破裂。此外,在合理的补料量条件下,需要根据不同合模阶段建立合理的胀形压力,如果胀形压力建立不合理,同样会出现减薄过大、起皱、堆料等问题。     

Experimental Observations of 5A02 Aluminum Alloy in Electromagnetically Assisted Tube Hydroforming

To establish the efficiency of electromagnetically assisted tube hydroforming, a typical experimental test for hydroforming, i.e., hydrobulging, was carried out on a 5A02 tube blank by using a combined quasi-static axial feeding and pulsed electromagnetic hydrobulging method. Data on the formability of an aluminum alloy 5A02 tube employing this combined loading method is compared with data for traditional quasi-static tests. The results show that the formability of aluminum alloy undergoing a quasi-static–dynamic process is dramatically increased beyond that exhibited in quasi-static or fully dynamic tests. The ultimate expansion ratio of an aluminum alloy tube undergoing a pulsed electromagnetic hydrobulging process is greatly increased beyond that exhibited in quasi-static hydrobulging tests. Both the expansion ratio and the effective strain exhibited in electromagnetically assisted tube hydroforming tests are about four and two times of that in quasi-static and fully dynamic hydrobulging tests, respectively. The forming limits of aluminum samples with both low and high prestrain levels are almost similar in the electromagnetically assisted tube hydroforming process, which makes it possible to stretch the aluminum alloy to a higher quasi-static prestrain level without weakening its total quasi-static–dynamic formability.     

Finite element simulation of pet stretch/blowmolding process

Finite element simulation of the stretch blow-molding process to make a PET bottle has been carried out using ABAQUS. The simulation is one of the research efforts to obtain information to optimize various process parameters. A constitutive behavior of PET obtained from the literature has been used for this effort. Successful simulation results have been obtained for combinations of process parameters including variations of histories of plunger movement and gas pressure. Having a plunger in the process significantly contributes to the uniform distribution of side wall thickness of the bottle. Also, the analysis of the simulation results demonstrates how effectively the FEM simulations might be utilized in order to optimize the process.     

非均质厚壁球壳液压胀形过程有限元模拟

对非均质厚壁球壳液压胀形过程有限元模拟进行了研究 ,探讨了壳体液压胀球过程中的应力应变的分布规律。研究结果表明 :随着屈服强度比Yr 增大 ,焊缝的内侧应力变化梯度增大 ,热影响区的应力梯度明显增大 ;最大等效应力点的位置逐渐由热影响区转换到焊缝 ;应变由焊缝向热影响区转移 ,即热影响区的相对应变增大 ,应变由内向外逐渐变小 ,但应变梯度的变化较小。     

大规格镁合金环形件新型挤压成形工艺及模具设计

针对传统工艺难以制备大规格镁合金薄壁环形件的情况,提出了一种曲母线通道连续翻转挤压成形新工艺.根据成形过程中的金属流动特性,为了避免坯料出现翘曲情况,制定了多次翻转成形工艺方案;采用主应力法对新型工艺进行力学解析;采用Deform有限元软件开展数值模拟,对成形力公式进行验证;通过正交实验,并基于变形均匀性评价因子,对成...     

AZ31B镁合金挤压管材的内高压成形性能

通过拉伸实验和胀形实验研究了不同温度下AZ31B镁合金挤压管材的成形性能.结果表明,随着温度的升高,管材的轴向拉伸成形性能明显提高,但其胀形性能并没有相应变化.这主要是因为挤压过程导致管材环向变形性能与轴向变形性能存在较大差别,管材具有明显的各向异性特征.此外,采用分流模挤压的管材,沿管材环向还存在若干条焊缝.在热态下胀形时,焊缝成为最薄弱的部位从而提前破裂,降低了管材的整体胀形性能.     

恒压力下弯管内壁除锈磨块设计及仿真分析

为除去弯管内壁在涂层前的锈层,设计3种能够作用于100 mm直径弯管的除锈用磨块(分别为磨块A、磨块B和磨块C),并对磨块进行除锈仿真来分析弯管弯曲处内壁的锈层的去除效果。通过理论计算得出3种磨块的尺寸。磨块的凹弧半径范围为65.130～74.556 mm,凹弧圆心角范围为6.97°～7.98°,凸弧半径范围为145.522～147.618 mm,凸弧圆心角范围为6.06°～6.15°。磨块上的磨粒材料选用白刚玉。利用Solidworks和Creo进行建模并导入Abaqus中进行仿真分析,在仿真过程中要保证磨块对弯管弯曲处内管壁的压力恒定。结果表明：磨块B对弯管内壁的磨削达到稳定后,凹弧磨削深度的范围为0.045～0.053 mm,平均值为0.049 8 mm,算术平均偏差为0.001 6 mm;磨粒率为38%的凸弧磨削深度的算术平均偏差为2.2×10^-4 mm。经数据分析,磨块B的磨削比其他2种磨块的磨削稳定,其除锈效果最好。