斜面冲头对橡胶胀形三通管件的成形效果影响研究

在以聚氨酯橡胶为胀形介质的复合胀形三通管的工艺中,模具结构和加载路径是影响三通管件成形质量的重要因素,提出并采用斜面冲头和位移控制冲头折线加载的方法,在非线性显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA为数值模拟平台的基础上,建立了三通管复合胀形的有限元模型。通过对比研究斜面冲头与普通冲头,冲头折线加载与线性加载时对三通管件成形质量的影响。研究结果表明,随着斜冲头的斜度的增加,管件壁厚减薄率是先减小后增大,增厚率则是逐渐减小,优化冲头的斜度和采用轴向冲头与反压冲头折线加载可以有效的提高三通管件的成形质量。     

管件高压液压成形技术的发展简述

本文简要介绍管件高压液压成型技术与传统工艺区别、成形原理、成形分类及应用,从工艺力与挤压冲头运动精度、数值模拟仿真、成型工艺参数多目标优化、新材料应用等方面分析国内外的研究和应用状况,并指出该技术的发展趋势。     

基于ANSYS技术的铜管空拔过程数值模拟分析

为优化铜管空拔工艺参数和提高工件加工质量,应用大型有限元分析软件ANSYS中的LS-DYNA求解器模拟了某规格铜管的空拔成形过程,得到了管件成形过程中任一时刻主要场量的分布云图,分析了成形过程中管件的变形和应力的特点,研究了摩擦力和模具锥角等因素对空拔力与管件伸长率的影响规律。数值模拟分析表明:在应变分布上,管件轴向和周向的最大塑性变形主要发生在管件与模具初始接触处与减径区;在应力分布上,轴向应力和径向应力随管件在模具中的位置不同而有较大差异,在壁厚方向上由管件的外表面到内表面其应力依次为拉应力和压应力,且最大压应力出现在减径区,而最大拉应力则出现在定径区连接处。在管件拉拔力的变化规律上,降低摩擦力和合理的模具锥角能使拉拔力控制在最小范围内。在管件伸长率的变化规律上,较大的摩擦力和模具锥角能使管件的伸长率增大。     

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.     

十字管件冷挤压凸缘成形模

哈尔滨读者李峰来信说 ,希望本刊介绍有关模具挤压成形的经验。　　一、工件成形的工艺分析图 1所示是我厂在制造加氢反应器时经常遇到的图 1　凸缘管件小批量升气管工件 ,材料为 :1Ｃｒ18Ｎｉ9Ｔｉ,工件腰部带有法兰式凸缘结构。经分析 ,金属流动方向和凸模运动方向相互垂直 ,对这类十字管件采用垂直于分模面的两个冲头双向挤压要比一个冲头单向挤压合理 ,避免了挤压细长料受长径比的限制。单向挤压将使金属流动距离增大一倍 ,对模具寿命不利。双向挤压方法通过一次成形即可获得形状复杂的金属流线 ,而且金属流线连续、致密 ,工件的尺寸精…     

隧道风机叶片半固态成形合理工艺参数的确定

采用半固态成形替代传统的铸造和机加工成形隧道风机叶片,以实现近净成形和提高产品质量。采用PLCO半固态黏度模型,基于Procast2008铸造软件平台,对隧道风机叶片的成形进行模拟。研究了浇注温度、冲头速度和模具温度等工艺参数对隧道风机叶片半固态成形的影响,确定了合理的工艺参数:浇注温度为575℃左右、冲头速度为1m/s左右,模具温度在200℃左右。在该工艺参数条件下,充填过程平稳、凝固时间较短,有利于获得质量优良的成形件。     

摩擦润滑对金属定子衬套外高压成形结果的影响

大长径比金属定子衬套成形管件需要保证较高的贴模质量和成形质量,而摩擦对成形管件的成形质量的影响较大。综合考虑成形管件内径、材料性能参数、加载路径和成形压力等参数的影响,建立金属定子衬套外高压成形数值仿真模型,研究摩擦润滑对等壁厚金属定子衬套成形质量的影响。结果表明:随着摩擦因数增大,成形管件轴向材料塑性流动增幅较大,但成形管件中间截面等效塑性应变沿路径的分布规律基本相同,数值变化幅度也较小。综合分析成形管件过渡处对角距离、壁厚分布标准差和相对壁厚误差3项成形质量评价指标,结果表明,管件成形质量随摩擦因数增大而降低,所以在等壁厚金属定子衬套成形过程中,需要尽量改善管件与模具之间的摩擦润滑条件。     

异型截面构件一模多腔充液成形模具布局研究

采用数值模拟和试验研究相结合的方法,优化了汽车底盘零件典型代表之一的悬架臂的充液成形多工步工艺路线;为了提高成形效率和成形质量的一致性,采用一模多腔模具结构研究了模具布局对零件充液成形的影响。研究结果表明：相比于其他布局方式,充液成形模具布局采用两个C型模具对称分布时,既可改善零件模具受力状况,保证零件质量,又能提高生产效率,是一种合理的布局方式。     

基于Dynaform的汽车覆盖件拉延模具设计

以板料成形非线性有限元分析软件Dynaform为平台,介绍汽车覆盖件拉延模具型面设计过程,对某种汽车引擎盖冲压成形过程进行数值模拟,根据模拟结果进行成形性分析,为优化工艺参数和模具结构提供强有力的工具.     

T2紫铜箔材的U型弯曲变形

设计了箔板U型弯曲试验方案,使用不同凹模槽宽尺寸和圆角半径的微型模具,在三思微型试验机上完成了试验,分析了模具几何尺寸、箔板厚度等对箔板U型弯曲变形中冲头载荷、回弹以及表面质量的影响。研究结果表明,槽宽尺寸或圆角半径减小时,最大冲头载荷显著增加,且冲头载荷上升和下降速率都明显增大;对比两种不同厚度箔板的冲头载荷显示,冲头载荷减小速率明显快于横截面面积的减小速率,说明产生了明显的尺寸效应;另外,圆角半径或板厚减小,导致回弹角度增大,成形件精度降低;虽然成形件表面比较平整,但侧面出现划痕提示需要提高模具表面质量和采取润滑措施。以上研究结果对指导箔板微成形工艺设计具有重要意义。     

胀压成形汽车桥壳直臂方管充液压制成形的模拟及试验

胀压成形是制造汽车桥壳类复杂管件的新工艺,针对某载重5t胀压成形汽车桥壳直臂方管充液压制成形过程,利用有限元软件ABQUS模拟了使用平面型模具压制成形情况,结果表明在不同加载路径下方管表面中心部位均存在凹陷;针对上述现象,将模具横截面上对应方管凹陷部位设计成向模具本体内凹的曲线,模拟了使用12组不同内凹曲线模具的压制成形过程,给出了方管表面凹度大小与凹曲线弦长、凹度的关系,确定了方管表面无凹陷时模具内凹曲线的结构参数;最后进行了低压充液压制成形试验,试验结果与仿真结果吻合。     

高精度反射器面板柔性复合成形数值模拟

建立了双曲率蜂窝夹层板在“点阵钉模、真空负压”条件下成形的有限元分析模型。对双曲率蜂窝夹层板的柔性复合成形过程进行了数值模拟，研究了板料在成形过程中薄膜力及型面误差分布。通过分析得到了反射面型面精度的影响因素，优化了反射面结构形式。实验得到的反射面天线具有很高的型面精度和结构稳定性，实际型面精度和数值模拟结果十分接近，表明该模型能够有效地分析蜂窝夹层板的成形问题。     

成形速度及温度对无铆冲压连接工艺的影响

为研究成形速度及温度对无铆冲压连接的影响,选用5052铝合金作为研究对象,拟合了5052铝合金的Johnson-Cook本构方程,应用有限元软件Deform进行数值模拟,通过选取不同的冲头移动速度,对比分析了20℃与300℃温度下模具的载荷与接头强度的变化。结果表明:在20℃时,接头的嵌入量随冲头速度的提高而减小,难以在保证连接效率的前提下提高接头的抗剥离强度与模具的寿命;而在300℃时,接头的嵌入量随冲头速度的提高而增大,在提高连接效率的同时,接头强度与模具寿命也显著提高。     

汽车转向齿轮轴冷挤压成形仿真及实验研究

利用Auto CAD软件建立了齿轮轴坯料与成形模具的3D模型,并导入DEFORM 3D软件中进行冷挤压成形过程数值模拟,分析了坯料直径和成形道次对坯料填充程度及成形载荷的影响。根据数值模拟结果进行了冷挤压成形实验,综合成形质量与成形载荷,最后认为利用直径18.2mm的坯料进行3道次挤压成形为最合理的成形方案,可以成形出质量合格的产品。     

可变管径绕弯模具弯管的理论与实验研究

针对传统的一副绕弯模具只能弯制一种外径管材的限制,提出了一种通过调节弯曲型槽的形状而实现在一副绕弯模具上弯制多种外径管材的思路。利用数值模拟与实验研究了不同外径管材在该可变管径绕弯模具上进行弯制时的变形特点,以及不同型槽和弯曲角度对管材弯曲截面形状和壁厚变化的影响。研究表明,通过合理调节绕弯模具的型槽形状,完全能够在同一副模具上弯制具有不同外径且满足质量要求的管件。     

钣金件模具在冲压过程中的变形分析

钣金件模具在钣金件的冲压成形过程中起着举足轻重的作用。模具在金属成形过程中的塑性变形通常被忽略,然而有些钣金件加工精密程度要求较高,模具变形成为影响工件成形质量的重要因素。基于拉格朗日的弹塑性本构方程建立有限元模型,对模具在工件挤压过程中的变形进行有限元数值仿真,结果表明,在要求精度不高的金属塑性成形中,模具冲头可以按照刚体处理,而在精密成形中必须考虑模具变形对成形件质量的影响,选择的模具冲头材料应具有较大的刚度。为实际生产工艺的制定和模具设计等提供重要的理论参考依据。     

汽车行李箱后盖拉延成型的数值模拟分析研究

本文对汽车行李箱后盖拉延成型过程进行了数值分析研究,采用CAD造型软件UG NX手工完成拉延模具型面,对行李箱后盖的模拟结果进行分析,对预成形工艺采取改进措施并获取预期效果,为汽车行李箱后盖的模具设计提供参考依据。     

模具参数对轴向冷挤内花键挤压成形力的影响

通过对轴向冷挤内花键的数值模拟,研究了模具参数对挤压成形力的影响,发现模具的工作长度对挤压成形力的分布有明显影响,较短的模具会产生一定的残余挤压应力;模具的导向长度除了影响挤压成形力外还直接影响零件的质量,在挤压过程中刮出余料;以挤压过程中毛坯受到的平均载荷为参考,在选定范围内挤压角的大小与挤压成形力成正比。根据模拟试验的结果选定了各参数在预定范围内的最优参数值;针对初始设计的模具端面形状容易造成挤压成形力过大的问题,优化了模具端面形状,发现带有梯形模面形状的模具产生的挤压成形力比初始模具小30%,成形质量也更高。     

电磁成形数值模拟中的结构场分析研究进展

电磁成形(Electromagnetic Forming,EMF)是一种利用电磁力使金属工件成形的新工艺,也是一种非接触的高能率成形技术。数值模拟技术经常被用于电磁成形的研究过程中,其中结构场数值模拟是模拟电磁成形过程的基础。介绍了电磁成形数值仿真技术的发展和电磁成形结构场的数值模拟分析流程,根据最常见的圆管件电磁缩径和圆管件电磁胀形工艺的仿真研究成果,分析了结构场数值模拟过程中的本构关系、与实际变形吻合情况及仿真方法等内容,总结了其中的不足之处并为今后的研究指出了方向。     

激光冲击软模大面积微弯曲成形方法

为了实现金属箔板大面积微弯曲成形,本文结合激光冲击微弯曲成形技术与软模成形技术的优点,提出了激光冲击软模大面积微弯曲成形方法。 该方法是在脉冲激光冲击波压力下,将软模作为柔性冲头作用于金属箔板来实现工件成形的。实验中使用了Innolas Gmbit公司生产的Spitlight 2000 THG脉冲激光器,将250 μm厚的聚氨酯橡胶薄膜作为软模,采用德国LPKF-ProtoMat-C60型雕刻机在印刷电路板上加工出深度为120 μm的U型多槽模具,实现了在厚度为30 μm的铜箔板上一次性对3个U型凹槽冲击成形。用KEYENCE VHX-1000C超景深三维显微系统进行工件观测,结果显示工件上的微成形槽具有良好的轮廓质量。以ANSYS/LS-DYNA为平台,使用有限元建模（FEM）方法对微弯曲过程进行了数值模拟。实验和模拟结果均表明,加载软模的工件与模具的U型凹槽特征在形状上更加接近,成形工件更加均匀,而且具有较好的表面质量,其最大平均成形深度可达110 μm,大于激光直接冲击成形的最大深度（88 μm）,说明使用软模提高了充型能力。