Ti-B25钛合金管材挤压成形数值模拟及实验研究

为了加快推动Ti-B25钛合金在舰船通信系统上的应用,利用前期构造的本构方程和热加工图优化出的工艺参数,使用DEFORM-3D有限元软件模拟了变形温度900℃、应变速率0.1 s-1工艺参数下的管材挤压过程,并对模拟过程进行了实际挤压验证。结果表明:在变形温度900℃、应变速率0.1 s~(-1)条件下能成功挤压出62 mm×12 mm的Ti-B25钛合金管坯,并且管坯具有良好的表面质量,组织中存在再结晶晶粒。管坯经过830℃/1 h+600℃/8 h固溶时效处理后具有良好的强-塑性匹配,满足舰船天线管使用要求。     

TA32钛合金板成形性能与电磁辅助弯曲成形实验研究

由于TA32钛合金板室温成形性差、精度难以保证,开展了电磁辅助弯曲成形方法的实验研究,通过拉伸和电磁成形实验探究了TA32钛合金的力学性能和成形性能,获得了TA32钛合金板在准静态和动态拉伸下的应力、应变关系,给出了在电磁成形状态下的成形极限应变,阐明了电磁成形作用下的TA32钛合金的增塑机制。采用匀压式电磁辅助弯曲成形的方法对TA32钛合金板开展实验研究,结果表明:电磁辅助弯曲成形方法能够有效地提高弯曲件的成形精度,并且在一定条件下,放电能量越高,贴模效果越好、成形精度越高。带压紧翼的弯曲件的变形区外层过度伸长而产生减薄并开裂,不带压紧翼的弯曲件通过合理地控制放电电压能够获得较好的成形效果。     

钛合金弯管动态流量控制法挤压成形的模拟与实验研究

通过有限元分析和实验研究动态流量控制法挤压钛合金弯管件。实验验证弯管的尺寸精度和挤压载荷。分析调控量对弯曲曲率的影响、速度场和温度场。结果表明:挤压载荷的峰值误差为14.51%,挤出的管材弯曲曲率误差为3.47%;在模具结构中,调控通道Ⅱ截面面积不变时,弯管曲率半径随调控通道Ⅰ有效截面面积的增大而增大;在定径带处的合金呈非均匀流动,弯管件内外弧面存在流速差是挤出弯曲件的原因;合金的流速在通过定径带时发生分流补偿,由调控通道Ⅱ进入定径带的合金流速反超辅助通道内的流速,在焊合腔内边缘处存在金属流动死区。在定径带区域温升明显,最大温升为134℃。     

轮辋挤压成形数值模拟研究

采用MARC/superform软件对轮辋挤压成形进行了数值模拟,得到了变形过程的金属流动规律。在保证零件成形及能耗最小的前提下,获得了毛坯及模具锥角的最佳值。     

T2纯铜扭转挤压成形的数值模拟与实验研究

在常温下对T2纯铜坯料进行了扭转挤压成形,运用Deform-3D有限元软件进行了扭转挤压的建模,并对成形过程进行了模拟。分析了不同扭转速度对挤压制品的等效应变和温度的影响。进行了扭转挤压试验,将试验结果和仿真数值进行了对比。结果表明,挤压速度一定(2 mm/s)时,扭转速度对坯料的变形量和挤压温度影响很大;随着扭转速度的增加,坯料的最大应变量变大,晶粒变细。当扭转速度超过2 rad/s和坯料的最大温度大于200℃时,本来细化的晶粒又会再结晶长大。在进行等速挤压且温度没有超过200℃时,可以较大程度地增大扭转速度以细化晶粒。     

轿车翼子板内板的成形工艺数值模拟研究

将某型轿车翼子板内板的形状分析归纳为五大部分,提出了一套成形工艺流程,并在流程中对部分工序进行了复合.设计一组压边力方案:100kN、200kN、300kN,利用数值模拟软件对浅拉深工序进行仿真.发现对于该零件要消除斜筋部位破裂,一味减小压边力不可行,需要考虑调大入模圆角.在消除了破裂缺陷之后,要控制起皱则需要增大压边力,同时也可考虑将起皱区域锁定到零件的无效区域(即后续需要切除的区域).最后确定成形压边力300kN、入模圆角R5mm时,成形无缺陷.     

轿车车门内板的成形工艺数值模拟研究

针对某型号轿车车门内板的形状及结构进行了分析和归纳，提出了一套成形工艺流程，流程中对部分工艺进行了复合。利用数值模拟软件，对一次性拉深和弯曲工序进行仿真。从模拟结果看，拉深及弯曲工序均没有出现破裂，起皱的程度较轻，并且起皱区域基本上出现在切边的废料区域；从一次拉深到弯曲结束，坯料的累计厚度变薄量为0．362mm，变薄率1．81％；累计增厚量为0．335mm，增厚率1．68％。仿真预测的厚度变化率满足设计的5％以内的要求。     

机载雷达屏蔽器挤压成形数值模拟研究

机载雷达屏蔽器是某机载雷达电子系统关键零件,几何形状大而复杂,性能指标要求高、成形难度大.采用等温挤压工艺,成形温度为380℃.根据等温压缩实验所得变形镁合金应力-应变数据,应用刚塑性有限元法模拟变形镁合金等温挤压成形,探讨变形镁合金等温挤压成形过程中变形力及金属流动规律.根据模拟得到的应力场、应变场、速度场及加载变化等,预测变形时产生的缺陷.在试验生产中借鉴模拟结果,成功地挤压出镁合金零件,其力学性能,组织和尺寸精度均符合产品要求,为大型板片类零件成形技术奠定了坚实的理论和实践基础.     

电机轴台阶挤压成形的数值模拟及实验研究

由于电机轴台阶直径变化量不大,且台阶间以小圆角过渡。提出了采用高效、节材的开式冷挤压工艺代替传统切削加工工艺成形电机轴台阶的方法,分析了电机轴台阶开式冷挤压的两种成形方法:一步法与两步法。数值模拟及实验研究表明:一步法开式冷挤压成形电机轴工艺只能在小的变形程度(ε<3%)下获得成功,且不能得到较满意的圆角;证明了电机轴台阶两步挤压成形的可行性。     

三层复合管弯曲成形数值模拟及实验

针对核能用含有致密体和粉末体异种材料的三层复合管模型的复杂性,采用有限元数值模拟软件MSC.Marc对三层复合管建立模型,实现其带有从动的弯曲成形模拟,并分析其回弹及椭圆度等;根据模拟结果,设计模具,进行物理实验。模拟结果与物理实验有较好的一致性,得到成形质量较好的弯曲件,验证了有限元模型建立的可靠性。     

树脂板多点热成形数值模拟与实验研究

介绍了树脂板多点热成形的原理,选择具有良好综合性能的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)为研究对象,测试了其玻璃态转变温度。建立了树脂板多点热成形有限元模型,得到了球形面和鞍面件多点热成形的数值模拟结果,结果表明多点热成形技术可以实现PMMA、PC等树脂板三维曲面件的高精度成形。进行了PMMA板球面件和PC板鞍面件多点热成形实验,结果表明实验件的轮廓形状较好、壁厚分布较均匀,验证了树脂板多点热成形技术的可行性和实用性。对树脂板多点热成形实验结果和数值模拟结果进行对比分析,结果表明,在合理的偏差及测量误差范围内,实验结果与数值模拟结果吻合较好,验证了树脂板多点热成形数值模拟的正确性。     

铜扁线挤压模腔内材料成形的数值模拟

在分析了铜扁线连续挤压机成形部件结构的基础上 ,运用I -DEAS创建节点和单元 ,构造出坯料及成形零部件的有限元模型 ,并用DEFORM软件对其进行有限元分析 ,建立金属三维空间塑性变形流动模型 ,得到各场量分布 ,分析具体现象与结构之间的关系     

履带板挤压过程数值模拟研究

利用有限元分析软件MSC／Superform来模拟履带板挤压成形过程,分析了变形温度、摩擦系数、挤压速度对成形过程的影响,优化了工艺参数,为履带板工艺的制定提供了依据。     

TA15钛合金大型整框锻造成形数值模拟与实验研究

应用有限元软件DEFORM-3D对TA15钛合金大型整框零件锻造成型过程进行数值模拟分析,确定了合理的坯料形状尺寸,选择了合理的模锻工艺参数,形成了可行的整框模锻件的模锻工艺.对数值模拟结果进行了验证性生产试验.结果表明,采用模拟方法所确定的坯料所生产出的终锻件成形质量良好、工艺可行、模具设计合理,整框锻件产品性能稳定可靠.     

基于数值模拟的翻边带筋肋板弯曲成形工艺研究

对飞机翻边带筋肋板零件弯曲成形开裂问题进行研究,以危险区域减薄率为指标,基于数值模拟并结合试验研究了翻边加强筋处凹模结构形式、凸模与凹模间隙、坯料形状对弯曲成形的影响。结果表明,平口式凹模结构较斜坡式能有效抑制翻边加强筋根部的快速减薄;随着凸、凹模间隙增大,危险区域减薄率减小;坯料上设置的缺口有利于材料由加强筋顶部向根部转移,抑制了根部破裂但同时顶部缺口边缘破裂风险加剧。     

复杂底座零件挤压成形数值模拟研究

为了解决复杂底座零件的材料利用率低、加工工时多、生产成本高等问题,针对零件几何形状特点,制定了合理的成形工艺方案:应用有限元数值模拟技术,分析了预成形、反挤成形、冷挤整形过程中金属的流动规律,讨论了不同变形温度、摩擦系数对预成形的影响,优化了冷挤整形凹模工作带参数,为成形工艺优化和后续模具设计提供了科学依据.经实验验证,新工艺成形的工件非加工外形面尺寸精度达到了零件要求,数值模拟结果与实验结果一致.     

轴承适配器挤压成形工艺数值模拟研究

在分析轴承适配器结构特点的基础上,建立了挤压成形数值模型.借助于数值模拟技术研究了轴承适配器挤压成形过程中金属流动特点,进行了成形缺陷预测.结果表明:金属流动顺畅,没有缺陷.成形工艺合理、可行.     

微反挤压数值模拟与实验研究

将退火后的T2紫铜圆柱坯料进行常温压缩实验,根据所得应力应变曲线,采用DEFORM-3D模拟杯壁厚度为0.5mm的杯形件的微反挤压成形过程。研究了凸模速度和摩擦系数对材料等效应变分布和凸模载荷的影响。结果表明,凸模速度越大,材料等效应变差值越大,变形越不均匀,但对凸模载荷无明显影响。摩擦系数越大,材料变形越不均匀,且凸模载荷明显增加。根据模拟结果选择合适的工艺参数进行微反挤压实验,实验所得杯形件晶粒变形较均匀,与模拟结果较吻合。     

激光弯曲成形数值模拟的研究进展

激光弯曲成形工艺的优势已逐渐被人们所认识,但目前该技术应用的最大障碍是工艺参数与最终成形如何相联系。数值模拟技术为解决该问题提供了有效手段,本文概要介绍了最近几年来有关激光弯曲成形的数学物理模型的最新进展,并指出了未来应重点研究的几个方向。     

多向挤压成形三通件的数值模拟研究

用MSC/SuperForm软件对一种三通件的挤压成形过程进行了二维数值模拟研究,提出了三种不同的成形工艺方案,确定了其可行的成形工艺方案,并分析讨论了成形三通件时金属的流动规律.