铝合金矩形截面管充液成形工艺研究

目的研究低延伸率和低厚向异性指数的铝合金管,在充液成形过程中的材料变形行为。方法采用低压预成形的方法来改善管坯材料的流动,并与传统不带内压的预成形结果进行了对比。结合有限元分析手段研究了铝管弯曲过程管坯尺寸、弯曲半径的选择对零件壁厚分布的重要性。结果有限分析方法结合试验研究表明,低压预成形可以有效抑制铝合金弯曲轴线管件的开裂。结论初始管材截面外壁周长应等于或略小于模具截面内壁周长;弯曲半径的选取要兼顾弯曲工艺难度和管坯贴模度;低压预成形能够大大改善矩形截面过渡圆角区的材料流动,避免破裂、死皱等典型缺陷的发生。     

铝合金马鞍形件充液成形工艺模拟分析

目的研究板材充液成形柔性制造高精度、高质量马鞍形件的工艺方法。方法利用有限元动力学显示分析方法,对充液拉深和液压胀形两种成形工艺方案进行分析,并对比分析减薄率和成形极限图判断工艺方案的合理性。结果针对铝合金马鞍形件,通过对比分析2种方案,充液拉深工艺中的最大减薄率达到14.3%,液压胀形最大减薄率为7.2%,位置均在型面补充件的顶部,2种方案的成形极限都在安全区域内,未见破裂现象。结论通过工艺模拟分析,得到对铝合金马鞍形件,采用一模两件液压拉深成形工艺较合理,成本较低,加工周期短,加工效率高,成形精度高。     

5A06 铝合金半球薄壁件充液拉深成形工艺研究

目的优化5A06铝合金半球形薄壁零件充液拉深成形工艺参数。方法首先利用有限元方法对铝合金半球充液拉深成形过程进行有限元仿真。对其中的关键工艺参数压边间隙和液室压力进行详细分析,优化工艺参数,然后进行实验验证。结果当压边间隙较大时法兰起皱,当压边间隙较小时零件破裂。液室压力过大,零件悬空区胀形量过大,壁厚减薄严重,容易破裂。若压力过小,液室压力的摩擦保持作用不明显,也容易使板料过度减薄而破裂。结论压边间隙控制在2.7~2.8 mm之间,液室压力控制在15~25 MPa之间,可以成形出合格零件,实验结果与有限元仿真结果相符。     

薄壁异形方半管零件充液成形工艺研究

目的 为解决薄壁异形方半管零件成形过程中易起皱、破裂、形状冻结性不佳的难题,引入充液成形工艺。为进一步掌握不同工艺参数对零件成形性能的影响,对薄壁异形方半管零件的充液成形过程进行研究。方法 以液室压力、压边力、拉深深度、摩擦因数等工艺参数为影响因子,进行正交试验,通过分析不同工艺参数下零件最大减薄率、贴模度、最大回弹量的变化规律,掌握充液成形工艺中不同工艺参数对零件起皱、破裂、形状冻结性的影响。结果 零件的破裂和起皱现象受液室压力影响显著,而零件的形状冻结性则受压边力影响较大。在数值模拟中,优化后的最优工艺参数如下:液室压力为15 MPa,压边力为120 kN,拉深深度为110 mm,摩擦因数为0.15。经模拟验证,与优化前相比,在该工艺参数下得到的结果更优,零件最大减薄率降低到11.5%、贴模度提高了0.212 mm、最大回弹量降低了1.955 mm。结论 通过模拟分析和现场试验验证可知,采用正交试验得到的最优工艺参数可以完成半管零件的成形,合理的工艺参数能有效抑制零件起皱、破裂、形状冻结性不佳的现象,从而提高半管零件的成形性能。     

AA5B02 铝合金三通管充液成形工艺研究及参数优化

目的基于有限元数值模拟软件Dynaform对三通管的成形工艺进行优化。方法分析不同的初始压力、成形压力、轴向进给力、背压平衡力和合模力等对三通管成形的影响。根据成形过程进行模拟,得到分布应力图、厚向应变图、成形极限图等结果,根据模拟结果对零件的成形性进行分析,预测减薄破裂、起皱和回弹等缺陷。结果初始压力在防止侧推头将管坯推皱的前提下,取值应越小越好。成形压力和最大压力能保证减薄率、增厚率和成形度的要求即可。轴向进给对最终的成形质量影响较大。随着摩擦因数的增大,零件的减薄率不断增加,但是增厚率是先减小后增大。结论根据数值模拟的结果能够很好地优化三通管的成形工艺方案。     

铝合金发动机罩内板充液成形工艺研究

目的研究铝合金发动机罩内板充液拉深-局部关键特征刚性整形复合成形工艺。方法在Dynaform中建立有限元模型,优化液室压力及加载路径等关键工艺参数,并进行试验验证。结果液室压力及加载路径对充液成形零件质量的影响较大,成形所需的最大液室压力为10 MPa,并且液室压力不宜加载过早,当凸模行程在30~40 mm之间时,进行合理的液室压力加载可较好地成形该铝合金内板件。结论对于文中研究的大型多特征铝合金发动机罩内板,采用充液拉深-局部关键特征刚性整形复合成形工艺更有利于其成形,可得到合格零件。     

铝合金复杂曲面薄壁件液压成形技术

介绍了适合于制造铝合金复杂曲面薄壁件的液压成形技术,包括充液拉深、可控径向加压充液拉深和液体凸模拉深。由于充液拉深能提高成形极限,适合于制造铝合金复杂型面零件。可控径向加压充液拉深通过径向压力向内推料,进一步提高了成形极限,适合于成形大高径比筒形件。液体凸模拉深适合于获得深度较大、形状复杂、尤其底部具有小过渡圆角的复杂形状零件。     

铝合金船形深腔薄壁构件充液成形变形规律研究

目的 解决一种铝合金船形深腔薄壁构件成形时尖端过渡部位容易起皱和入口圆角处容易破裂的问题.方法 应用有限元软件DYNAFORM建立充液成形的有限元模型,研究关键工艺参数对成形结果的影响规律并进行理论分析,最后通过充液成形实验对该工艺方案进行验证.结果 根据工艺优化方案,得出在最大液室压力为4 MPa,初始反胀压力为0,...     

薄壁深腔件部分阴模充液成形技术研究

充液成形技术能有效解决复杂零件的成形问题.针对某飞机薄壁深腔蒙皮常规拉深成形需要多道次成形、成形质量差的问题,通过分析充液成形过程中易出现的失稳,设计了带部分阴模的一模两件充液成形的技术方案.结合数值模拟,对薄壁深腔件充液成形过程中出现的悬空区失稳形式进行了研究,优化了液室压力加载曲线、压边间隙、初始反胀压力等工艺参数.结果表明,薄壁深腔件在带部分阴模的一模两件的工艺方案下,能有效避免悬空区的起皱,同时改善了一模一件补充段的破裂问题,提高了零件成形极限和壁厚分布的均匀性.     

钛合金波纹板超塑精密成形工艺研究

本文叙述了多层壁式或复合式金属防热瓦上用的钛合金波纹板采用超塑精密成形工艺的研究结果。已研制成0.08mm厚的80mm×200mm、200mm×200mm的钛合金双面波纹板。该研究内容为航空航天飞机金属防热瓦研究中的一部分。     

某型号汽车波纹管液压胀形工艺参数优化研究

目的 探究波纹管液压胀形成形技术及液压成形过程,优化波纹管成形效果和减薄率.方法 基于正交试验方案,利用有限元技术对成形过程进行数值模拟分析,研究成形内压、轴向进给路径以及保压力对成形效果和减薄率的影响.结果 综合考虑成形高度、减薄率2个指标,得到的较优工艺参数为成形内压为2 MPa,保压力为1.25 MPa,轴向进给路径为在前0.1 s进给5 mm、后0.9 s匀速进给至模具闭合,此时成形高度为12.01 mm,减薄率为9.9％.结论 通过正交试验设计分析,轴向进给路径既是成形高度的显著性影响因素,又是减薄率的显著性影响因素;同时,单独优化一个指标(成形高度、减薄率)时,另一个指标性能会下降,根据正交试验优化结果选取最优参数组合进行模拟验证,得到的试验结果其综合成形质量较高.     

质量主体-EPS泡沫-瓦楞纸板缓冲系统的有限元设计

目的为了简化复杂缓冲包装系统设计,拟建立质量主体-EPS泡沫-瓦楞纸板有限元模型。方法利用EPS泡沫宏观等效可压缩本构模型,同时采用瓦楞纸板薄壁壳结构,对复杂缓冲系统进行有限元计算。结果得到了符合实际的层状缓冲结构的变形及质量主体的加速度脉冲。结论该方法丰富了包装动力学的缓冲包装结构设计方法。     

Numerical and experimental investigation of the strength of corrugated board packages

The buckling behaviour of corrugated paper packages was studied by means of an experimental and theoretical analysis. Mechanical behaviour of paperboard was first evaluated experimentally, then a local geometry FEM model, able to reproduce with a very good accuracy buckling loads obtained experimentally in the standard edge compression test, was developed. In order to investigate the buckling of a complete package, a finite element ‘corrugated board’ was introduced by means of a dedicated homogenization procedure. The FEM model of the package, assembled with this new element, can accurately predict the experimental data of incipient buckling observed during the standard box compression test, despite the few degrees of freedom and the minimal computational effort. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于有限元方法的瓦楞纸筒非线性屈曲分析

由于瓦楞纸的屈曲机理非常复杂,难以准确预测屈曲强度,利用非线性有限元的方法对某瓦楞纸筒进行了非线性屈曲分析,计算出了其极限承载能力,分析了影响其承载性能的主要因素。结果表明,采用非线性有限元方法对瓦楞纸包装结构进行屈曲分析是可行的,分析结果对瓦楞纸包装设计具有较好的参考价值。     

基于有限元分析的瓦楞辊中凸曲线优化设计

目的研究瓦楞辊在复杂工作应力条件下的中凸度优化设计。方法通过理论力学的方法,建立相应的上、下瓦楞辊的中凸度数学模型,推导出中凸曲线方程。对优化后的瓦楞辊进行力的加载和几何约束等边界条件,建立有限元模型,并且使用Ansys软件进行模拟仿真,将优化前后的中凸值和6对啮合的瓦楞辊间隙值进行比较。结果优化后的上瓦楞辊中凸值比优化前最大降低了31.1%,下瓦楞辊中凸值比优化前最大降低了43.7%;6组啮合的瓦楞辊,优化后比优化前的中凸值间隙减小,说明优化后的6组瓦楞辊的自身受力情况较为均匀,生产出的瓦楞纸板质量更好,并且瓦楞辊之间的阻力减小,延长了瓦楞辊使用寿命。结论通过对瓦楞辊中凸曲线进行优化设计,将上瓦楞辊制成向下凹的形状,同时将下瓦楞辊制成向上凸的形状,根据有限元仿真的数据对比得出研究方法是合理可靠的。     

基于YX28-400/650C双动液压机的板材液压成形装备的研制

板材液压成形技术以其工艺柔性高、制件质量好、成本低等优点在汽车、航空航天等领域得到应用,应用前景十分广阔.针对基于YX28-400/650C型双动压力机的充液拉深装备进行研究,介绍了它的总体方案设计、模具结构特点、液压系统和自控系统及使用情况.     

基于ANSYS的薄壁包装件数控加工装夹工艺的研究

采用有限元分析方法,对薄壁件的装夹方案进行了讨论.将工件视为弹性体,运用有限元分析软件ANSYS,对采用台钳直接装夹和工装装夹中零件产生的变形进行模拟.结果表明,在粗加工阶段,可以不采用工装,但必须留出合适的加工余量,余量的多少可以通过节点最大位移来估算.而在精加工阶段,必须采用工装,以减少工件的受力变形.     

新型液压成形技术的研究进展

针对我国航空航天、汽车及核电等关键领域对精密零部件的迫切需求,以及目前液压成形技术应用中遇到的常见问题和缺陷,提出研发针对异形空心零件的脉动液压成形技术,和适用于复杂曲面薄壁板类零件的高能率冲击液压成形技术。分别从技术原理、成形机制、工艺设备和应用领域等方面进行了阐述和介绍。研究结果表明,两种新型液压成形技术能够充分发挥控形与控性一体化的优势,避免成形过程中的材料失稳和产品缺陷,显著提高管材和板材的成形能力和成形质量,未来有望在汽车和航空领域得到更为广泛的应用。     

基于ANSYS的新型瓦楞纸板结构的有限元分析

借助有限元分析软件ANYSYS10.0,对传统V型瓦楞纸板在静定载荷作用下的力学性能进行了数值模拟,结合U型、UV型瓦楞芯纸结构,设计了O型和不倒翁型两种新型瓦楞芯纸结构,并对所有5种结构纸板的力学性能进行了对比模拟实验。结果表明:V型纸板具有很好的抗压性能,且抗压强度与V形夹角有关;不倒翁型结构瓦楞纸板同时具有良好的抗静压强度和抗冲击性能;各种纸板应力较大区域都集中在各层的粘接处,表现为纸板的应力集中点。