超塑性胀形件厚度分布的计算和控制

提出了超塑形过程中“贴模材料有阻碍流动”的假设，并引入参数来表示润滑条件对胀形件厚度分布的。此计算了长梯形槽、圆台筒胀形件等的厚度分布，试验结果与理论预测相符。最后，还控制厚度不均的具体措施。     

球形件胀形过程及厚度分布有限元数值模拟

本文采用大变形刚塑性有限元法成功地模拟了球形件胀形过程，分析了材料参数对胀形件厚度分布的影响，模拟结果与实验结果进行了比较。     

球形件胀形过程及厚度分布的有限元数值模拟

本文采用大变形刚塑性有限元法成功地模拟了球形件胀形过程，分析了材料参数对胀形件厚度分布的影响。模拟结果与实验结果进行了比较。     

铝合金超塑性气胀成形壁厚分布工艺研究

应用MARC软件对铝合金的超塑性胀形进行仿真,分析正反向和正向超塑胀形对成形件壁厚分布以及不同变形量对胀形结果的影响,比较了2种不同胀形方式对成形件壁厚分布和成形极限的影响。结果表明,采用合理的正反胀形可以很好地改善成形件的厚度不均匀性并大大提高成形极限,实验验证了仿真和实验结果相吻合。     

半球形Al-Mg-Sc合金超塑胀形壁厚分布的有限元分析

应用MARC软件对半球形Al-Mg-Sc合金的超塑胀形进行仿真,分析了正反向超塑胀形对于半球形件壁厚分布的影响,以及不同深度的凹模对胀形结果的影响。结果表明,采用合理的正反胀形可以很好地改善成形件的厚度不均匀性,试验验证了仿真和试验结果比较吻合。     

超塑成形薄壁构件壁厚分布的预测

壁厚分布对薄壁构件的结构性能有重要影响。本文研究超塑成形件壁厚分布的预测技术,实现了超塑成形过程的有限元数值模拟的成形件厚度分布曲线的自动预测,以半球壳和矩形盒成形为例,为自由胀形和约束胀表两种情形形件厚度变化进行了分析,预测结果与实验数据吻合。     

材料参数对胀形件厚度分布影响的数值模拟

采用三维大变形刚塑性有限元法成功地模拟了圆板半球冲头胀形过程。分析了材料参数应变硬化指数，厚向异性系统和摩擦条件对胀形件厚度分布的影响，模拟结果与实验结果吻合很好。     

板材超塑性胀形过程的数值仿真

板料超塑性胀形成形是一种全新的金属成形工艺.用Pare-Stamp2G板料成形数值模拟软件对一个实际成形件的超塑性胀形过程进行了数值仿真,分析了超塑性胀形成形变形过程中成形件的应力、应变、摩擦和厚度分布,研究了超塑性胀形过程中金属变形规律和工艺参数对成形过程的影响.结果表明,Pam-Stamp 2G板料成形数值模拟软件是超塑性胀形成形工艺应用到实践中的有效分析工具.     

曲面形件拉延变形过程数值模拟

运用有限元模拟软件MSC.Marc对不锈钢带凸缘半球面形件和抛物面形件进行了数值模拟研究.首先采用拉延成形方式对半球面形件和曲面形件进行数值模拟,模拟了它们在不同工艺参数下的成形过程.从模拟结果中分析应力、应变和材料厚度的分布与变化,分析了凹模圆角半径、凸模形状对拉延成形过程的影响,得出在拉延成形方式下,凹模圆角半径R=10 mm时成形性与成形质量最佳;为了比较不同成形工艺对曲面形件成形的影响,对半球面形件进行了胀形成形模拟,采用相同的分析方法得出,胀形时的变形程度较大,胀形后的材料厚度较薄,坯料没有增厚现象.     

多加强肋胀形可行性补充条件及有限元数值模拟

金属板壳件的多加强肋需一次成形,而现有单加强肋胀形可行性条件不能直接用来判断多加强肋能否一次成功胀形。将多加强肋间区域视为反向加强肋,在其许用变形程度比正向加强肋小的前提下,提出了多加强肋胀形可行性的补充条件。建立了单加强肋、近距分布及远距分布多加强肋的3种板壳件模型,运用ANSYS/LS-DYNA完成了其胀形成形的有限元数值模拟。厚度减薄率和成形极限图的模拟结果验证了多加强肋胀形可行性补充条件的有效性。多加强肋之间的距离是决定其能否一次胀形成形的关键因素。     

超塑性拉深胀组合新工艺的研究

控制超塑胀形件的最变薄和改善其壁厚分布的均匀性，是超塑胀形一个十分重要的工艺问题。此文提出了一种能在超塑胀形过程中同时进行拉深的新工艺－－超塑性拉深胀形组合新工艺。通过对供应态的ＴＣ４板材的超塑性拉深胀形试验表明：该工艺在很大程度上改善了超塑胀形件壁厚分布的均匀性，降低了其变薄率。     

汽车钢板胀形件刚度和静态残余凹痕抗力试验研究

刚度和静态残余凹痕抗力是反映汽车钢板使用性能的重要指标。针对汽车钢板的特点,利用典型胀形件来研究汽车钢板抗凹性能。采用2种不同厚度的DC04钢板和1种厚度的H340LA钢板,在其他条件相同的情况下进行冲压,得到3种不同胀形高度的试件,并对这9种胀形件进行抗凹性试验研究。研究结果表明:采用屈服强度高的材料可以提高胀形件的静态残余凹痕抗力;随着材料厚度增大,胀形件的抗凹刚度和静态残余凹痕抗力都明显增大;在一定范围内,随着胀形高度增加,胀形件的刚度和静态残余凹痕抗力保持不变或略有增大。     

多加强肋胀形可行性补充条件及有限元数值模拟

金属板壳件的多加强肋需一次成形,而现有单加强肋胀形可行性条件不能直接用来判断多加强肋能否一次成功胀形.将多加强肋间区域视为反向加强肋,在其许用变形程度比正向加强肋小的前提下,提出了多加强肋胀形可行性的补充条件.建立了单加强肋、近距分布及远距分布多加强肋的3种板壳件模型,运用ANSYS/LS-DYNA完成了其胀形成形的有限元数值模拟.厚度减薄率和成形极限图的模拟结果验证了多加强肋胀形可行性补充条件的有效性.多加强肋之间的距离是决定其能否一次胀形成形的关键因素.     

材料参数对胀形件厚度分布影响的数值模拟

采用三维大变形刚塑性有限元法成功地模拟了圆板半球冲头胀形过程。分析了材料参数应变硬化指数（ｎ值）、厚向异性系统（ｒ值）和摩擦条件对胀形件厚度分布的影响，模拟结果与实验结果吻合很好。     

半球形件粘性介质压力成形的数值模拟研究

粘性压力成形技术是金属板材成形领域里新近出现的一种先进的加工工艺。对双面施放粘性介质的板材胀形进行了模拟研究，在双面施放介质的板材粘性介质胀形时，排放孔位置分布对毛坯成形过程有明显的影响。排放孔位置分布的不同造成模腔内介质的速度场不同，进而导致板材不同部位的流动速度的方向大小发生变化，最终使成形件的厚度分布不同。     

工艺和材料参数对超塑胀形中空洞损伤演变影响的数值分析

利用刚粘塑性有限元技术，采用特定的空洞损伤演变模型，对超塑胀形的空洞损伤演变过程进行了数值模拟，给出了不同工艺参数和材料参数对胀形件内空洞体积分数分布的影响规律。分析结果对超塑胀形实际选材和工艺设计具有指导意义。     

胀形对TC4合金环锻件残余应力及分布的影响

对TC4合金辗轧环锻件残余应力进行了测试,分析了胀形技术对TC4合金辗轧环锻件残余应力及分布的影响。结果表明,采用绘制雷达图的方式可对环形件残余应力大小和分布均匀性进行有效表征和分析,采用胀形技术可实现辗轧环件的残余应力调控。现有辗轧及胀形工艺下,TC4合金环件表面残余应力均为残余压应力,且在-50~-150MPa范围内波动;残余应力分布雷达图存在“尖角”,胀形后“尖角”趋于平缓;经胀形处理后环件残余应力均值略有降低,周向应力较轴/径向应力的降幅更加显著,内环面与上端面周向应力经胀形后应力均值降幅分别达24.8%与20.2%;经胀形处理后环件残余应力均匀性整体有所提高;仅下端面周向应力大小及分布均匀性改善效果不明显。     

工艺和材料参数对超塑胀形中空洞损伤演变影响的数值分析

利用刚粘塑性有限元技术，采用特定的空洞损伤演变模型，对超塑胀形的空洞损伤演变过程进行了数值模拟，给出了不同工艺参数和材料参数对胀形件内空洞体积分数分布的影响规律。分析结果对超塑胀形实际选材和工艺设计具有指导意义。     

AZ31B镁合金板材快速气压胀形行为

对板厚1.0 mm的细晶AZ31B镁合金板材进行快速气压胀形研究,在300~400℃的温度范围内进行了各种气压下300 s的快速气压胀形试验,研究温度和气压对AZ31B板材快速气压胀形能力的影响。结果表明:在不同温度下,胀形高度均随着气压的升高而增大,但气压升高到一定程度时,胀形时间不到300 s即产生破裂;胀形高度在胀形温度400℃时出现峰值为45 mm。在400℃和0.6 MPa条件下,胀形5 min时相对胀形高度达到1.13。胀形件壁厚分布不均匀,温度越高,壁厚分布不均匀度越高。最后,研究了不同温度下快速气压胀形时胀形件微观组织的演变规律。     

背压对AZ31镁合金板材快速气压胀形的影响

利用快速气压胀形实验,研究背压对AZ31镁合金轧制板材胀形时空洞体积分数、胀形高度和壁厚分布的影响。研究结果表明,在胀形温度为350℃的工艺条件下,胀形件顶部在无背压和加载背压时,空洞的比率分别达到了21%和16%。在相同的应变下,加载背压时获得的胀形件中的空洞比率小于无背压时的空洞比率。背压的加载,能有效降低板材中空洞的分布比率,提高板材的胀形高度,进而提高成形极限。