圆筒精密缩径成形参数实验优化设计

提出了一种以薄板拉伸出的圆筒为坯料进行精密缩径生产轿车后簧座的新工艺 ,即拉伸→缩口成形 ,与传统的旋压成形比较 ,可大大降低设备投资 ,提高生产效率和产品质量 ,降低制造成本。并对圆筒精密缩径进行了变形分析和理论解析 ,采用数值模拟和实验方法研究了缩径成形参数 ,优化了工艺设计。     

薄壁圆筒工件抛物面型缩口成形的力学分析

应用适用于板料轴对称成形过程的应力平衡方程对薄壁圆筒工件抛物面型缩口成形中的应力进行了分析，得出了薄壁圆筒工件抛物面型缩口成形时的经向应力与各种参数之间的关系及缩口力的计算公式，从而为工艺设计人员制定此类缩口工艺提供了方便。     

大直径薄壁钢管缩径成形工艺研究

<正>汽车车轴多采用钢管制造,两端需要进行缩颈,再焊接半轴。制造重型车桥、车轴的材料一般为厚壁钢管,可采用多次冷缩颈或热缩颈工艺。厚壁钢管的缩颈成形工艺已经较为成熟,目前薄壁钢管缩径成形方面的研究报道还较少,夏巨谌等人对薄壁钢管缩径成形过程进行了理论分析和有限元模拟;刘超,王连东等研究汽车桥壳管坯推挤—拉拔复合缩径成形工艺;杨鑫报道了高强钢管缩径旋压成形性能及工艺,并进行了大量的理论和实验验证。     

薄壁铜管旋转模压法缩径成形质量实验与仿真研究

旋转模压缩径工艺是薄壁铜管制造超薄微热管的重要工序,针对外径为Φ5 mm、壁厚为0.1、0.2、0.3 mm的铜管,通过实验探究了模具转速、模具进给速度与铜管壁厚3个参数对缩径成形质量的影响.结果表明,该工艺下,铜管表现出3种成形现象:顺利成形、规则压溃及弯折.在其余参数一定的情况下,增大模具进给速度会使铜管发生从顺利...     

管材缩径起皱失稳数值模拟

轻质薄壁件越来越多地应用于航空、航天和汽车等高新技术工程领域,但起皱失稳一直是薄壁件成形过程中主要的缺陷之一。因此,轻质薄壁件成形过程中的塑性失稳起皱预测研究就显得尤为重要。本文针对塑性成形中薄壁管件结构由于存在多种初始缺陷(如厚度不均,尺寸偏差等)从而导致失稳模拟预测与实际情况不符的现象,以AA6061固体颗粒介质管材缩径工艺为算例,结合ABAQUS中最适合复杂接触工况的DYNAMIC算法以及Draker-Pager颗粒介质成形数值模拟模型,对无初始缺陷圆柱壳体、引入屈曲模态初始缺陷圆柱壳体、引入厚度不均初始缺陷圆柱壳体以及同时引入屈曲模态和厚度不均缺陷的圆柱壳体进行了缩径成形模拟,将四种条件下的管件失稳波形模拟结果与试验结果进行了比较。结果表明:同时引入屈曲模态和厚度不均缺陷的动态显示有限元法可以准确预测出管材缩径失稳后的形貌,并将模拟仿真与实验的应力-位移曲线进行对比,验证了此模拟方法的可靠性。     

薄壁零件粘性介质外压多道次缩径研究

提出了粘性介质压力缩径成形方法,利用粘性介质力学性能和易于实现的加载方式,延缓缩径过程失稳并在一定条件下消除失稳产生的褶铍,提高极限缩径量.多道次成形可以将一个较大的目标变形量分成多步小变形,控制每道次变形于失稳起皱范围内,较一次成形可以显著提高材料成形能力.采用有限元分析的方法研究了粘性介质外压多道次的缩径过程,得到了每一道次缩径后长径比和壁厚变化综合作用影响下一道次极限缩径量的结论.     

缩径区长度对粘性介质外压缩径成形的影响

粘性介质外压缩径采用半固态、可流动、高粘度和一定速率敏感性的高聚物作为缩径用传力介质,有效地解决了缩径成形过程的失稳起皱问题,提高了坯料的极限缩径量.本文针对不同缩径区长度对粘性介质外压缩径过程的影响问题,采用试验和有限元方法进行了分析,得到了不同缩径区长度条件下1Cr18Ni9Ti薄壁管的极限缩径量及应力与应变的分布规律.研究结果表明,缩径区长度对粘性介质外压缩径成形影响较大,缩径区长度越短,坯料的抗失稳起皱能力越强,极限缩径量越大.     

薄壁件多道缩口工艺分析及模具设计

以整体缩口凹模为例,分析了薄壁圆筒工件多道缩口的工艺及模具设计,同时介绍了薄壁圆筒工件在缩口过程中的充气及真空传递的过程。     

挤压法矫正薄壁焊接圆筒圆度的有限元模拟

提出通过挤压焊缝区金属来矫正薄壁焊接圆筒圆度的方法.借助有限元软件对该方法的矫圆效果进行了模拟,并对其矫正薄壁焊接圆筒圆度的机理进行了分析.模拟结果显示,具有纵缝的薄壁焊接圆筒径向呈“桃形”,尤其两个端部最为显著,经矫圆后,焊接圆筒的不圆度显著改善.利用自制的装置对挤压法矫圆的效果进行了验证.结果表明,对于外径为280 mm、长度为300 mm的2mm壁厚不锈钢焊接圆筒,通过挤压焊缝区金属能够将其端部圆度控制在0.5mm左右.     

筒形件三旋轮缩径旋压过程的数值模拟

利用ANSYS软件对筒形件3旋轮缩径旋压过程进行了三维有限元数值模拟，获得了应力、应变的分布情况，并对缩径旋压时起旋点附近的局部变薄及口部扩径现象进行了分析。模拟结果与实际旋压过程相一致。     

薄壁筒形件内外齿旋挤复合成形

针对薄壁筒形件内外齿加工效率低、成本高、精度低等问题,采用筒形件作为坯料,开展了旋挤复合成形工艺研究。分析了旋挤复合成形工艺相关运动规律、材料流动特性;通过理论计算及数值模拟确定相关成形工艺参数;然后加工相关工装,成形出高精度薄壁内外齿筒形件,并对相关工艺参数及数值模拟模型进行了验证。研究结果表明,旋挤复合成形工艺可实现高精度薄壁内外齿零件的高效制造;且相关工艺参数合理可靠;建立的数值模拟模型可对成形中材料流动及回弹特性准确预测;所得成果为此类零件旋挤成形工艺的开发提供了相关依据。     

导向筒挤压成形工艺及模具设计

探讨了导向筒挤压的可行性,对几种工艺方案进行了分析,选择了最优方案并制定了工艺流程,在此基础上设计了导向筒挤压模具。采用冷挤压工艺加工后,提高了零件精度和表面质量,改善了强度和韧性,减少了切削加工量,节约了原材料,提高了生产效率,也改善了零件的组织性能。     

带纵向外筋薄壁筒形件复合流动成形数值模拟与工艺优化

采用传统的切削、挤压方法加工外表面带纵向外筋薄壁筒形件,存在着材料利用率较低、成本较高的问题,因此,提出了一种新的复合流动成形工艺。利用有限元分析软件,研究了预成形压下量、道次减薄量分配比以及滚珠直径等工艺参数对外筋成形效果的影响规律。研究发现:预成形压下量越大,外筋填充效果越好;不同阶段中,滚珠直径对外筋填充效果影响不同;采用两道次成形时,可以显著降低成形过程中的轴向旋压力。以外筋填充率和旋压力作为优化指标,通过正交试验,获得外表面带纵向外筋薄壁筒形件复合流动成形的最佳工艺方案,选取最佳工艺方案,通过试验验证了复合流动成形工艺的可行性,为此类构件的高效、低耗生产提供了理论设计依据。     

厚壁筒形件弧形缩口工艺设计研究

邓厚壁筒形件弧形缩口工艺设计进行讨论，认为采取等体积原则设计变薄引伸弧形模对壁厚进行预成形，完全可以保证最终产品缩口后的尺寸要求，从而取消铰内孔切削加工，该工艺方法在几个产品多年生产实践中应用，取得了较好的经济效益。     

薄壁大直径筒体组装焊接工艺

针对某空气冷凝器中的薄壁大直径筒体,根据其结构特点及制造精度要求,将整个筒体的制作分成长筒体、弯头及椭圆筒节三大部件,然后整体组装成型;每个部件的制作根据其特点针对下料、卷圆、组对、焊接等各个流程环节制定工艺方案,设计有效的工装及防变形控制措施,保证筒体的制作精度要求;筒体直径大及长度较长,焊接工作量大,所有筒体的纵、环缝采用埋弧焊不清根焊接工艺,取消碳弧气刨清根及砂轮打磨工序,在改善车间作业环境的同时缩短了整个焊接周期,提高了生产效率,保证了生产计划要求;采用的工艺方案及工装能为此类型的产品工艺设计提供参考。     

工程液压油缸外缸筒焊接技术与工装设计

由于液压油缸外缸筒在对焊前已镗孔,内孔精度很高,表面质量好,而外表面却不加工,属毛坯面,设计以内孔为定位基准的工装和焊接止口、坡口,使缸筒合件在旋转中自动对中,定位精度高,无需点焊。根据油管接头与缸筒马鞍形焊缝的数学模型,设计自动焊机,关键是控制焊枪的转动和移动,并在焊接马鞍形环焊缝时作变位和插补,实现自动跟踪控制,焊缝成形好。结果表明:焊接工程液压油缸外缸筒,设计以内孔定位的焊接工装和马鞍形自动焊接机,焊接质量好、效率高,焊缝整齐、均匀、美观。     

薄壁弯管成形工艺分析及弯管模设计

以薄壁弯管为研究对象,根据钣金成形软件分析了弯管成形过程中存在的问题,从弯管成形和模具设计方面优化了零件的成形工艺,提出了控制防皱块的前端与滚轮切点距离和减小防皱块与滚轮之间的间隙的工艺方案以改善弯管褶皱。根据实际生产经验补偿了弯管的回弹,并列出了不同材料、管径和壁厚的回弹值。从弯管模结构、模具工作原理、模具主要零件设计等方面阐述了弯管模的设计,并进行了相应的计算,将设计的弯管模应用于生产,得到了合格的成形零件。     

ANSYS通用软件包在液压缸结构设计中的应用

将ANSYS有限元软件包用于液压缸的结构设计。通过应力等值线图,找出薄弱环节,再应用该软件进行结构的优化设计。     

厚板大直径圆筒拉延成形工艺及模具设计

以某大型真空制动缸缸体为例 ,介绍了厚板大直径圆筒四次拉延成形工艺及模具设计特点。     

FE simulation and process analysis on forming of aluminum alloy multi-layer cylinder parts with flow control forming

The aluminum alloy parts used in airbag of car were studied with flow control forming(FCF) method,which was a good way to low forming force and better mechanical properties. The key technology of FCF was the design of control chamber to divide metal flow. So, the design method of FCF was analyzed and two type of control chamber were put forward. According to divisional principle, calculation model of forming force and approximate formula were given. Then forming process of aluminum alloy multi-layer cylinder parts was simulated. The effect of friction factor, die radius and punch velocity on metal flow and forming force was obtained. Finally, the experiment was preformed under the direction of theory and finite element(FE) simulation results. And the qualified parts were manufactured. The simulation data and experimental results show that the forming sequence of inner wall and outer wall, and then the force step, can be controlled by adjusting the process parameters. And the FCF technology proposed has very important application value in precision forging.