粘性介质压力成形研究进展(下)

粘性介质压力成形(Viscous Pressure Forming，VPF)工艺非常适合于采用难变形材料的多品种、小批量零件的生产。当前的研究主要集中在成形过程中粘性介质粘度对板料成形的影响；介质排放口以及反向压力等工艺参数对成形性的影响。通过实验研究并结合数值模拟的方法对工艺进行优化，对于缩短板料件新材料应用研制周期、提高复杂形状板料件性能、控制板料成形件的厚度减薄具有重要意义。     

粘性介质压力成形技术(VPF)研究——王仲仁教授指导的学术新方向

粘性介质压力成形技术(VPF),是20世纪90年代出现的板材软模成形新技术。介绍了粘性介质压力成形技术的基本原理,分析了粘性介质压力成形技术的特点,采用有限元方法数值模拟分析了粘性介质性质对板材变形的影响规律;给出了高强度镍基高温合金小半径曲面波纹形超薄壁厚构件、低塑性铝合金阶梯形构件、轴对称曲面件粘性介质局部内压扩径、外压缩径等粘性介质压力成形实例和分析。     

粘性介质压力成形研究进展(上)

随着技术的发展，采用高强度难变形材料超薄板制成的板金零件越来越多，而且成形件的三维型面日趋复杂，对这些零件的尺寸精度及表面质量，尤其是厚度均匀性的要求越来越高，这就对成形技术提出更高的要求。而通常的软模成形技术以及常规冲压由于各自的特点构成了相应的适用范围，仍存在许多不足。而粘性介质压力成形(Viscous Pressure Forming，VPF)工艺由于采用粘性物质作为成形过程传力介质，具有独特的优点因而具有广阔的应用前景。     

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。     

复杂形状TA2钛合金半管件黏性介质压力成形

针对复杂形状TA2钛合金半管件室温成形困难,进行黏性介质压力成形研究,制定零件的成形工艺方案,并采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对其成形过程进行分析,得到黏性介质压力分布和黏性附着力对坯料流动规律、变形均匀性和成形试件壁厚分布及回弹的影响规律。在此基础上,进行复杂形状TA2钛合金半管件黏性介质压力成形试验,验证有限元分析结果的准确性。结果表明:室温条件下利用黏性介质自身性能特点,可以实现复杂形状TA2钛合金半管件的精准成形。     

阶梯形件粘性介质压力成形的试验研究

介绿了用粘性介质压力成形（VPF）方法制造阶梯形件的工艺过程,通过调整压边力与介质注入压力的配合,分两步来控制板料的成形,成功地制出阶梯形零件。该方法在第一工步采用较小的压边力拉深预成形,使板料尽量流入型腔,第二工步则加大压边力和介质注入压力使板料最终贴模成形。结果表明采用这种新工艺成形的零件厚度分布均匀,减薄量小,表面质量好,尺寸精度高。     

热介质充液隔膜成形技术的发展研究

热介质充液隔膜成形是近年来逐步发展起来的将气压隔膜成形与液压成形工艺特点相结合的一种新型板材成形技术,在制造具有双重曲面形状的复合材料零件方面具有突出的优势.介绍了热介质充液隔膜成形这一新型成形技术的基本原理、特点及分类,以及国内外相关研究现状和应用领域,分析了热介质充液隔膜成形技术在发展中存在的关键问题和未来的研究方...     

粘性介质反向压力胀形对5A02铝合金板成形性的影响

粘性介质压力成形（Viscous Pressure Forming,VPF)是一种适合于难变形材料板金零件制造的软模成形工艺。采用粘性介质胀形实验研究了反向压力对5A02铝合金板料成形性能的影响，结果表明在一定范围内的反向压力有利于抑制板料的平面各向异性，而在更高的反向压力条件下板料具有更好的成形性。     

粘性介质反向压力胀形对5A02铝合金板成形性的影响

粘性介质压力成形(ViscousPressureForming,VPF)是一种适合于难变形材料板金零件制造的软模成形工艺。采用粘性介质胀形实验研究了反向压力对5A02铝合金板料成形性能的影响,结果表明在一定范围内的反向压力有利于抑制板料的平面各向异性,而在更高的反向压力条件下板料具有更好的成形性。     

用于粘性介质压力成形的介质性能的研究

粘性压力成形（VPF）采用一种半固态、可流动并具有高粘度的材料作为成形传力介质,粘性介质的性能对板材变形有很大影响,本文根据粘介质压力成形的要求,选择了3种不同分子量的粘介质材料,并讨论了它们的基本性能.采用剪切流变方法对3种粘性介质的流变性能进行了分析,获得了3种介质的转速-扭矩关系曲线,从而得出粘性介质应力应变随时间的变化规律.自行设计并制造了粘性介质的挤压实验装置,通过3种不同分子量的粘性介质的挤压实验,分析了挤压力随挤压速度及挤压比的变化规律.实验结果表明,随着挤压速度和挤压比的增大粘性介质挤压力增大,粘性介质有较强的速率敏感性.     

粘介质成形工艺特点与应用分析

简要介绍了近来出现的利用粘性介质传压进行冲压成形的一种新工艺。通过粘介质成形实验与以水为介质的液压成形模拟的对比分析,得出了ＶＰＦ过程中的一些工艺特点,并分析了ＶＰＦ工艺在飞行器制造中的应用前景。     

铝合金圆锥形零件粘性介质温成形研究

采用热力耦合有限元数值模拟方法对铝合金圆锥形零件粘性介质温成形过程进行了模拟分析,研究了成形过程粘性介质和板材的温度分布、不同温度条件下成形零件壁厚分布、成形载荷等.结果表明,圆锥形零件的底部圆角区域为成形危险区域.非等温粘性介质温成形过程中,在粘性介质内部形成的非均匀温度场影响了板材的温度分布.当粘性介质温度略低于板材温度时,坯料中心区域温度较低,有利于延迟底部圆角成形时的破裂,提高了零件壁厚的均匀性.分别进行了室温和加热时铝合金圆锥形零件粘性介质压力成形试验,试验结果与数值模拟具有相同的规律.     

Effect of blank holder pressure on viscous pressure forming aluminum alloy ladder parts

Viscous pressure forming (VPF), is suitable for forming difficult-to-form sheet metal parts. An investigation in the effect of blank holder pressure(BFIP) on VPF aluminum alloy ladder parts was conducted. Based on experimental and numerical simulation results of the effect of BFIP on dimensional accuracy, wall-thickness reduction, forming pressure, material flow and defects (such as wrinkling and fracture) of specimens, the effect patterns of BFIP load path on VPF ladder parts were explained. The limits of BFIP corresponding to specimens with no defect and with wrinkling or fracture defect were determined. In the limits of formable BFIP, the variable load path of BFIP was beneficial to drawing blank into the die and decreasing wall-thickness reduction of specimens. The experimental results show that the ladder parts of good surface fineness and high dimensional accuracy can be obtained by variable load paths of BHP.     

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.     

Numerical simulation of aluminum alloy ladder parts with viscous pressure forming

1　INTRODUCTIONTheeffectofstressstatesonaxisymmetricsheetformabilityhasbeenstudiedundertheconditionofsolidmetalpunchforming [14 ] ,andtheeffectofblankholderpressure (BHP) ,frictioncoefficientandpunchconfigurationonthestressstateshasbeenob tained .Becauseofthedisadvantagesofsolid punchforming ,newformingtechnologyisneededtoim provethestressstatesofthesheetinformingprocessandtomeettherequirementofforminglow plastici ty ,complexshapeparts .Viscouspressureforming(VPF)isarecentlydevelopedfle…     

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.