板材固体颗粒介质成形新工艺

提出了板材固体颗粒介质成形新工艺,即采用固体颗粒介质代替刚性凸模(或弹性体、液体)的作用对板料进行软模成形的工艺。通过成形试验,对板材固体颗粒介质成形新工艺的工艺过程、成形特点进行了论述,并进行了数值模拟。试验和模拟结果表明,应用固体颗粒介质成形工艺可以极大限度地发挥板料的成形性能,不需要任何辅助工序,可以一次成形深拉深件,且表面质量好,成品率高。     

固体颗粒介质拉深新工艺及成形模具设计

鉴于传统的充液拉深中存在液体介质密封困难、装置复杂等问题,提出了以固体颗粒代替液体介质的新工艺,通过对拉深过程中筒壁的受力分析得出固体颗粒介质拉深新工艺可以有效的减小成形过程中筒壁的拉应力,有利于提高材料的成形极限。自行设计了试验模具,通过对LY12M板料的拉深试验,验证了固体颗粒介质拉深新工艺的可行性,试验获得的极限拉深系数达到了0.51,优于传统刚性模拉深工艺。     

管板材SGMF工艺传压介质的物理性能试验

固体颗粒介质成形工艺(SGMF)是采用固体颗粒代替刚性凸模(或凹模)的作用,对板材、管材等毛坯进行拉深、胀形的半模成形工艺。该工艺不同于传统的软模成形的重要区别是,其采用固体颗粒作为传力介质改变而导致成形规律与众不同。深入探索固体颗粒介质的物理特性,是实现应用该工艺进行实际生产的重要理论依据。文章通过试验,分析了不同粒径GM固体颗粒介质高压下的基本物理性能,得出GM颗粒介质体积压缩率曲线,并给出幂指函数本构关系方程;得出了GM颗粒之间及GM颗粒与板材之间在不同压力状态下的摩擦系数曲线;分析得到GM颗粒介质在轴线方向和底面上的压力传递规律,并给出了数学描述。     

镁合金板材的固体颗粒介质拉深工艺参数

提出基于固体颗粒介质成形(SGMF)工艺的镁合金板材差温拉深工艺,并展开试验研究。通过对AZ31B镁合金薄板进行差温拉深成形试验,研究了成形温度、拉深速度、压边力、压边间隙、凹模圆角和润滑条件对拉深性能的影响,确定AZ31B镁合金板料最佳成形工艺参数。结果表明:该工艺可显著提高镁合金板材的成形性能,成形温度及拉深速度对板料拉深性能影响较大,板料最佳成形温度区间为290～310℃,颗粒介质与板料理想温差为110～150℃;压边力和压边间隙对拉深性能产生联合影响;此外,凹模圆角和润滑条件也对拉深性能有一定的影响。当上述工艺参数达到最佳值时成功拉深出极限拉深比(LDR)为2.41的工件。     

金属薄板微成形技术的研究进展

文章阐述了金属薄板微成形的基本概念和金属微成形中的尺寸效应,综述了微拉深、增量成形、微弯曲和冲裁等薄板微成形技术的研究现状,并简单介绍了作者的研究成果,展望了薄板微成形技术的发展方向和趋势。     

金属板材成形智能化控制技术研究及展望

对板材成形智能化控制技术进行了综述,介绍了智能化控制系统的4个基本要素,重点介绍了以板材V形弯曲智能化控制技术、板材拉深智能化控制技术为代表的板材成形过程中智能化控制原理,弯曲和拉深的实验证明该项技术实验效果良好,同时对该技术的进一步应用做出了展望,指出多学科研究成果的不断涌现加快了板材智能化成形工业应用进程。     

钣金成形中润滑剂润滑效果试验研究

钣金成形中润滑状况是影响成形的一个重要因素,成形过程中局部润滑状况的改善可以提高成形性。通过杯形件拉深试验,在需要润滑的局部涂抹润滑剂,采用3种不同的成形性评价方法研究润滑剂的润滑效果。对试验中使用的4种润滑剂进行了润滑效果研究,结果表明,4种润滑剂的润滑效果(由好到差的顺序)为,聚四氟乙烯薄膜,肥皂,猪油,鸡油。     

超声加工技术的研究现状及其发展趋势

结合近年来超声加工技术的发展状况,综述了超声振动系统的研究进展和超声加工技术在深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、难加工材料的加工、超声振动切削、超声复合加工等方面的最新应用,并阐述了超声加工技术的发展趋势.     

超声振动效应对TA2钛合金板材力学及胀形性能影响

针对钛合金板材塑性变形能力差的问题,进行了超声振动辅助成形工艺的研究,分析超声振动对钛合金TA2板材力学性能及与接触面之间摩擦系数的影响。在此基础上进行了不同宽长比坯料的超声振动辅助胀形实验,分析超声振动对TA2板材胀形力、极限胀形高度的影响。同时,基于网格应变原理,通过不同宽长比坯料极限应变的测量,建立TA2板材的成形极限图。研究结果表明,选择合适的超声振动辅助成形工艺参数, 不仅可以提高TA2板材变形能力,还可以减小摩擦对板材成形性能的影响,从而有效提高了TA2板材的成形极限。     

板材冲压成形的智能化控制技术

板材冲压成形智能化是一项涉及控制科学、计算机科学和板材塑性成形理论等领域的综合性新技术。该技术的研究已有十几年的历史, 但主要是集中在V 型弯曲的回弹控制方面。直至90 年代初, 才开始对筒形件拉深的智能化控制进行探索性研究。该技术的研究带动了数据库、神经网络及模糊控制等技术在板材成形领域中的应用, 并提出了一系列新的研究课题     

Process layout avoiding reverse drawing wrinkles in hydroforming of sheet metal

Sheet metal forming processes like the fluid form process or hydromechanical deep drawing have the potential for the manufacture of parts having high precision, large drawing ratio, and low costs especially for small and medium lot sizes. In deep drawing using a separating membrane between the liquid and the sheet the process layout for drawing of complex parts must avoid not only the typical failures of bottom fracture, first and second order wrinkles, but also an additional type of wrinkles which are maybe created at the beginning of the process. The development of these wrinkles is described using an analytical model, which was validated by experimental results. The model was used to develop the process layout for deep drawing of a complex sheet metal part.     

基于固体颗粒介质的板材软模成形工艺

选用非金属颗粒(NMG)作为研究对象,通过体积压缩试验和NMG在高应力水平下的物理性能试验,得到NMG体积压缩曲线和扩展的Drucker-Prager线性模型参数;通过摩擦强度试验,得到NMG的Mohr-Coulomb模型参数,并与扩展的Drucker-Prager线性模型参数比对基本吻合;测定了NMG与板材在不同正压力下的摩擦因数曲线。以材料性能试验为基础,对基于固体颗粒介质的板材软模成形工艺进行数值分析;设计制造固体颗粒介质板材成形试验模具,成功制出抛物线形零件。结果表明：固体颗粒介质与板材表面作用所表现出的显著摩擦性能,可以极大限度地发挥板料的成形性能;其工艺控制简便,模具结构简单;成形工件具有表面质量好、贴模性好、精度高等优点,为板材的加工和制备提供了新的方法和手段。     

应用均匀设计预测方盒件成形质量

为了提高冲压件的成形质量,用理想的方法来确定成形质量和工艺参数之间的关系,本文将均匀设计与有限元模拟相结合对方盒件成形工艺参数进行优化,优化后的仿真结果在提高成形裕度和抑制厚度变化方面取得较理想的效果.该方法明显地减少了模拟实验次数,提高了参数优化效率,改善了板料冲压成形的仿真计算精度.     

轴对称曲面件拉深智能化控制技术研究

板材冲压智能化是一项涉及控制科学、计算机科学和板材塑性成形理论等领域的综合性新技术。该技术的研究已有 10几年的历史 ,但主要是集中在V型弯曲的回弹控制方面 ,直到 90年代初才开始对筒形件拉深的智能化控制进行探索性研究。本文研究建立了轴对称壳体零件拉深过程智能化控制系统 ,并以锥形件为例 ,分析了轴对称曲面零件拉深过程中的共同特点 ,建立了完整的力学模型 ,实现了轴对称曲面件拉深的智能化控制     

轿车车门内板拉深成形过程的有限元分析

利用板料成形有限元软件对某轿车车门内板的一次拉深过程进行了数值模拟,分析了其成形过程中的危险区域,并对拉深过程中的缺陷产生原因进行了分析,通过调整工艺参数,得到比较理想的结果,可为该零件实际生产提供参考。     

轴对称曲面件智能化拉深成形过程的解析定量描述

成形过程的定量描述是板材成形智能化控制中在线识别材料参数和工况参数以及预测最佳工艺参数的理论依据，识别和预测精度取决于定量描述的准确程度。为了实现轴对称曲面件拉深过程的智能化控制，分析了轴对称曲面拉深件的共性特征，建立了完整的力学模型，在直线假设、面积不变假设和似直梁弯曲假设条件下，给出了拉深过程中拉深力－行程曲线的解析定量描述。用三种板材以锥形件拉深为例进行了实验验证。     

板料增量成形的研究进展

板料增量成形是采用简单模具对板料进行逐次塑性加工的一种工艺,不需要专用的模具就可以成形较为复杂的零件,同时还具有成形力小、柔性高的特点,特别适合多品种小批量零件的生产方式,因此得到国内外学者的重视。本文重点从板料的增量压弯成形、增量拉深胀形、增量微成形3个方面对板料增量成形的发展进行综述,还对板料增量成形工艺的发展前景进行了展望,指出进行理论创新、开发新的模拟软件、探索新的成形方案、开发增量成形新设备是发展趋势。     

变压边力对铝合金板冲压成形的影响研究

通过数值模拟和实验,研究了变压边力对铝合金板成形过程中应变路径的变化规律,基于MK法研究应变路径的变化对铝合金板成形极限(FLC)的影响,通过比较不同随时间变化的压边力对铝合金成形极限的影响,揭示变压边力改善铝合金板冲压成形性能的机理。实验和数值模拟结果表明,变压边力改善铝合金板成形性能的主要原因是变压边力对应变路径的影响,对杯形拉深来说,渐增型随时间变化的变压边力可以改善铝合金板的成形性能。     

固体颗粒介质成形新工艺及变形研究

固体颗粒介质成形新工艺,是采用固体颗粒代替刚性凸模(或弹性体、液体)的作用,对金属板料成形的工艺。固体颗粒介质成形新工艺,即可以解决流体介质、粘性介质的密封难题,又具有内压非均匀分布、便于控制成形、提高材料成形极限、降低投资成本、所得零件表面质量高、成品率高的优点,且固体颗粒无工业污染,可重复使用。该工艺为材料的加工制备提供了新的方法和手段。利用塑性增量理论,对自由变形区任意一点的应变进行了分析,得到了自由变形区任一点的应变及厚度计算公式。采用固体颗粒介质成形工艺,进行板料成形试验,成功试制出多种典型工件;对试验件壁厚分布的计算值和实测值进行了比较,证明理论正确。     

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 针对冷轧薄钢板St14在单向拉伸试验中出现的试样“双缩颈”现象,结合观察试样缩颈断裂处的形态,引用薄板单向拉伸分散性失稳和集中性失稳理论对其做出合理解释。通过拉伸过程应变网格分析,验证了薄板拉伸分散性失稳和集中性失稳的存在。明确薄板拉伸失稳的特性,更加有利于正确判定和合理利用深冲压用冷轧薄钢板的塑性指标。