基于有限元模拟的铸旋轮毂内轮缘部位旋压成形分析

针对A356铝合金铸旋轮毂旋压成形中出现的内轮缘部位力学性能不足的问题,基于有限元模拟的方法对内轮缘部位的旋压成形过程进行了研究分析。为了得到有限元模拟用的材料参数,在A356铝合金铸旋轮毂的铸坯上取样,在温度为360℃且应变速率为0.0001~0.1 s-1的条件下进行高温拉伸试验。使用Abaqus软件建立了轮毂旋压过程的模型,分两步分析了旋压过程中内轮缘部位的成形过程。研究了工艺参数中旋压进给量和摩擦系数对内轮缘部位等效应变的影响规律。模拟结果为优化力学性能、改善工艺参数提供了依据。     

铝合金板材渐进成形韧性破裂过程模拟

针对铝合金板材渐进成形过程中材料受拉失稳产生韧性破裂的问题,建立考虑应变率效应的铝合金板材渐进成形韧性破裂准则。采用单向拉伸试验和有限元模拟相结合的方法,确定了铝合金板材渐进成形韧性破裂准则中的材料参数。以建立的破裂准则为破裂判断的依据,结合有限元软件MSC.Marc进行二次开发,通过嵌入韧性破裂子程序,实现了对1060铝合金板材渐进成形破裂过程的定量分析,并通过渐进成形试验进行了试验验证。结果表明,考虑应变率效应的韧性破裂准则适用于铝合金板材渐进成形破裂缺陷的预测,揭示了铝合金板材渐进成形过程中破裂产生的机制,有限元模拟结果与实验结果一致性较好。     

6061铝合金板材冲压成形性能研究

通过杯突试验和拉深试验研究了6061铝合金板材的基本冲压性能,并以某汽车零件为研究对象,通过有限元模拟和实物冲压,分析了铝合金板材的冲压成形性能。结果表明,6061铝合金板材具有较小的杯突值,明显的凸耳现象,6061铝合金板材的冲压成形性能不佳;然后利用有限元模拟和实物冲压的对比试验,为铝合金板材的冲压成形工艺的制定提供参考依据。     

基于ACO BP NN的飞机零件橡皮囊成形起皱预测

利用ABAQUS/Explicit有限元分析软件对2A12 O态铝合金橡皮囊成形凸曲线弯边零件起皱现象进行分析,借助正交试验工具,进行了橡皮囊成形数值模拟试验。通过分析材料性能参数和工艺参数对凸弯边橡皮囊成形零件的影响,获取了影响凸曲线弯边零件起皱的主效应参数,并在此试验基础上建立了基于蚁群神经网络的起皱预测模型。在利用大量试验数据对其训练之后,使用该模型预测橡皮囊成形零件的起皱情况,同时对2A12 O态铝合金板材橡皮囊成形凸弯边零件进行工艺试验验证,结果表明：该模型能够在研究新零件成形过程中快速获得最佳成形参数,并且可以提高效率的工业,且预测误差控制在5%以内,且满足工业应用标准。     

7075-T6铝合金温成形损伤演化实验与仿真

基于GTN损伤模型,采用实验与有限元仿真相结合的方式对高强度7075-T6铝合金在温成形HFQ工艺过程中的损伤演化进行研究。通过扫描电镜观测得铝合金板材在变形中的损伤演化符合孔洞长大、形核、聚合和最终断裂的规律;采用中心复合试验设计法构造拉伸曲线关键变量关于GTN损伤参数的响应曲面模型,进而结合遗传算法确定铝合金板材的损伤参数;通过有限元软件ABAQUS仿真预测不同温度下铝合金方盒拉深过程中的损伤分布情况。结果表明:提高成形温度可使得铝合金板材的成形性得到有效改善,实验观测的板材开裂行为和开裂位置与损伤预测结果相一致,证明了GTN损伤模型在铝合金温冲压成形性仿真分析中的适用性。     

板材弯卷成形技术的研究进展

板材弯卷成形技术是制造筒形件、锥筒形件、弯曲件乃至变曲率件的有效手段。介绍了对称式三辊弯卷成形、非对称式三辊弯卷成形和四辊弯卷成形三种广泛应用的板材弯卷成形技术,分析了三者的基本原理、特点和区别,概述了板材弯卷成形理论分析和有限元仿真的研究进展。随着弯卷成形技术的复杂化,需要发展新的弯卷成形理论分析模型来适应特定的弯卷成形工艺,必要时需要引入数值仿真研究弯卷成形过程。     

基于ACO-BP NN的飞机零件橡皮囊成形起皱预测（英文）

利用ABAQUS/Explicit有限元分析软件对2A12-O态铝合金橡皮囊成形凸曲线弯边零件起皱现象进行分析,借助正交试验工具,进行了橡皮囊成形数值模拟试验。通过分析材料性能参数和工艺参数对凸弯边橡皮囊成形零件的影响,获取了影响凸曲线弯边零件起皱的主效应参数,并在此试验基础上建立了基于蚁群神经网络的起皱预测模型。在利用大量试验数据对其训练之后,使用该模型预测橡皮囊成形零件的起皱情况,同时对2A12-O态铝合金板材橡皮囊成形凸弯边零件进行工艺试验验证,结果表明:该模型能够在研究新零件成形过程中快速获得最佳成形参数,并且可以提高效率的工业,且预测误差控制在5%以内,且满足工业应用标准。     

铝合金板材两点对称式渐进成形破裂过程的工艺参数影响研究

为分析工艺参数对铝合金板材两点对称式渐进成形破裂过程的影响,以空洞损伤理论为基础,建立韧性破裂准则,并对准则进行实验验证。以韧性值为评价指标,从工具头直径、进给量、进给速度、板材厚度、成形角等影响因素出发,利用非线性有限元分析软件Marc开展模拟实验,重点分析在不同成形时期工艺参数对两点对称式渐进成形中铝合金板材破裂过程的影响规律。结果表明,成形角对铝合金板材韧性破裂值的影响最大,其次是板厚、工具头直径和进给量,进给速度对韧性破裂值的影响最小。     

铸旋轮毂内轮缘部位数值模拟及工艺优化

针对A356铝合金铸旋轮毂旋压成形中出现的内轮缘部位机械性能不足的问题,基于数值模拟方法对内轮缘部位旋压成形过程进行研究分析。通过温度为300~375℃,应变速率为0.0001~0.1 s~(-1)的高温拉伸实验,得到数值模拟中所需的材料参数。运用Abaqus软件建立不同芯模的轮毂旋压模型分析内轮缘部位的成形过程并进行了相应的实验验证。内轮缘部位的旋压成形数值模拟与成形件的微观组织形貌分析结果表明,几种不同的芯模旋压模型中,斜面模型的整体变形量和变形均匀性要远大于原始模型,圆弧模型次之。不同芯模结构和旋轮进给路径对内轮缘部位的影响规律的分析结果,为优化机械性能、改善工艺参数提供了依据。     

6061铝合金曲线翻边零件橡皮成形回弹补偿与试验验证

橡皮成形是飞机钣金零件制造的一种重要的成形工艺,为提高典型零件橡皮成形的效率,对6061铝合金橡皮成形过程中产生的回弹问题进行了研究。首先对新淬火状态下6061铝合金板料进行拉伸试验,获得基本材料参数,为有限元模拟提供材料本构关系与模型;然后对6061铝合金进行材料成形极限试验,绘制出成形极限图;为得到曲线翻边零件橡皮成形回弹角度,采用Pamstamp 2G有限元软件进行模拟,通过基于理论回弹算法二次开发的回弹补偿模块进行模具回弹补偿。结果表明,补偿后零件所有部位偏差均在1°以内。最后通过实际成形试验,验证了有限元模拟的可行性和回弹补偿的可靠性。