球面形耐热铝合金零件拉深成形工艺研究

耐热铝合金FVS0812板的成形性能差,拉深成形球面形零件更是困难.本文在实验研究的基础上提出了一种新型的拉深成形工艺,即包覆拉深,采用该工艺成功拉深出相对厚度小的球面形耐热铝合金零件.该工艺可以有效地防止皱曲和破裂的产生,可以使板料的变形均匀分散,从而提高板料的冲压成形性能.包覆拉深工艺是一种适合于低塑性材料拉深成形的工艺方法.     

拉深模激光毛化区域的研究

针对拉深件容易产生的起皱和拉裂缺陷进行分析,为提高板料的抗破裂性,讨论了利用激光毛化技术控制金属的流动,提高板料拉深成形性能.通过不同毛化区域对板料抗破裂性和模具使用寿命的影响进行分析,结合激光毛化表面摩擦磨损性能的试验研究,提出了拉深模激光毛化区域;同时,拉深模应对凸模进行毛化,以提高板料的拉深成形性能;若对凹模进行毛化,虽可提高模具使用寿命,但会降低板料的拉深成形性能.试验结果表明,对凸模进行毛化可增加拉深件危险断面的厚度,提高板料的拉深成形性能.     

基于Dynaform的方盒形体拉深成形的数值模拟与分析

针对方盒形体在拉深成形过程中易出现起皱、破裂等缺陷,采用显式有限元分析软件Dynaform分析压边力、毛坯形状、材料性能参数等因素对其成形极限的影响,以达到优化工艺过程的目的.研究结果表明:盒形件的的拉深成形受压边力影响较大,增大板料硬化指数n、厚向异性系数r及板料厚度t,有利于板料的成形.     

方形盒制件圆角处拉深破裂的数值模拟

金属薄板成形的数值模拟技术在冲压件生产和模具设计中起着重要的作用。文章借助Dynaform软件对某方形盒制件拉深破裂现象进行数值模拟,分析其产生原因和影响因素,并利用正交实验找出防止该制件圆角破裂的拉深条件组合。结果表明,在冲压速度、凸模圆角半径、摩擦系数和板料厚度4个因素中,凸模圆角半径对盒形件拉深破裂的影响最大。为降低因圆角处板料剧烈减薄而产生破裂的几率,盒形件拉深时应采用较大的凸模圆角半径。     

方盒形件拉深破裂预测的研究

根据盒形件拉深变形的特点 ,借助轴对称拉深件的变形规律与盒形件圆角区剪应力零线相同的假设 ,得到了方盒形件主要变形区法兰和侧壁的应力解析表达式 ,从而对方盒形件的拉深破裂进行了预测。理论解析的可靠性用有限元数值模拟方法得到验证     

圆筒形件拉深成形的数值模拟研究

采用动态显式有限元方法和目前在板料有限元数值模拟中最常用的Hill各向异性屈服准则对筒形件拉深过程的变形情况进行了分析,得到各种不同的工艺参数对板料成形性能的影响,从数值模拟方面预测各参数对简单筒形件拉深中的变形影响.     

应用正交试验设计提高拉深件的成形质量

破裂和起皱是拉深成形的主要缺陷,严重影响零件的表面成形质量.合理布置拉深筋是减少破裂和起皱的有效方法之一.将正交试验设计方法和有限元数值模拟相结合,以拉深筋阻力为设计变量,以板料厚度的分布为质量目标函数,对拉深筋进行优化设计.将这种方法应用到Numisheef93的前翼子板拉深件成形中,经过优化设计的成形结果,无论是在防止破裂,还是在减少起皱方面上都得到了较好的效果,并且这种方法可以明显地减少计算次数,提高优化效率.     

在单动压力机上进行拉深的装置

拉深工艺是制造薄壁空心零件的先进方法。板料在拉深中,当其相对厚度(t/D)和拉深系数(d/D)达到一定数值时,由于切向应力的作用,板料的法兰边会失掉稳定性而发生皱折,结果破坏了拉深过程的进行,使零件成为废品。为了防止起皱,     

筒形件极限拉深系数数值模拟实验研究

凹模圆角半径r和板料厚度t是影响板料极限拉深系数的2个重要因素。利用板料成形软件Pam_Stamp分析筒形件拉深成形过程中r与t对极限拉深系数的影响。通过黄金分割法得到板料的拉深系数m值,设计r与t的双因子四水平正交设计实验,获得8个编号的极限拉深系数m优化值,经数据处理得到圆角半径r和板料厚度t与极限拉深系数m的关系曲线。采用数值模拟实验法具有成本低、周期短、精度高的特点,对实际的生产与模具设计有一定的指导作用。     

拼焊板充液拉深的数值模拟研究

以差厚拼焊板拉深方盒件为例，采用板料成形分析软件Dynaform对充液拉深和传统拉深工艺进行研究和对比，发现采用充液拉深时，焊缝移动量仅为传统拉深时的3％，与传统拉深相比板料厚度增大了10．4％，且能大大提高拉深比。研究表明拼焊板充液拉深技术对实际生产具有一定的意义。     

管材无模拉伸速度场及壁厚变化研究

本文分析了管材无模拉伸时速度场，并对管材无模拉伸时壁厚变化规律进行了理论研究，提出了管材无模拉伸时壁厚变化与拉伸后管材内径、外径以及断面减缩率之间的关系。通过实验研究证明，管材拉伸后壁厚理论计算值与实际值非常接近，误差小于６％。     

Investigation of the formability limit of aluminium tubes drawn with variable wall thickness

Structural aluminium tubes have very important industrial applications, particularly in automobile industry. Tube drawing process is widely used to reduce the outer and inner diameters of tubes. An important issue in the tube drawing process to obtain variable wall thickness is how to determinate and predict its formability limits. Previously published works generally deal with the formability limit of conventional tube drawing based on experimental analysis, analytical method and finite element method. However, in the case of variable wall thickness tubes, there is a lack of knowledge and data in order to predict their limit of formability. In the present study, both theoretical and experimental methods are proposed for estimating the formability limit of the variable wall thickness aluminium tubes used for the transportation purposes. A modification of a conical mandrel was proposed and a special control system for mandrel displacement during the process was used to carry out the drawing tests. During the drawing process, the tube pulling axis was controlled at constant speed while the mandrel was moved to achieve the continuously variable wall thickness. The formability limit in term of minimum wall thickness and maximum area reduction was obtained before tube rupture. These values are useful data for the determination of the extent of deformation during a drawing process that a material can experience without failure. The maximum drawing stress ratio was also determined experimentally. Further, an extension of an upper bound solution developed in previous publications is proposed to predict the drawing stress field. The maximum drawing stress ratio was used as a criterion for fracture analysis. It was shown that the analytical model with its new extension combined to the fracture criterion predicts quite well the thickness and area reduction limit. The experimental studies were completed by examining the microstructure and strain field at the limit state.     

高炉用冷拔厚壁无缝钢管的生产工艺试验

概述了武钢炼铁高炉用Φ38mm×11mm×9000mm定尺无缝钢管的生产工艺试验过程。根据产品要求,对冷拔工艺道次进行了优化。按冷加工钢管壁厚变化的规律,重点研究了厚壁管冷变形的情况,并设计出符合高炉用无缝钢管要求的产品。经生产实践证明,其工艺可行。同时指出厚壁管的定壁道次及空拔道次的壁厚变化是该产品生产中的关键。     

基于Dynaform的印涂铝盖拉深速度的数字化设计

在非线性有限元软件Dynaform平台上,以1725印涂铝盖首次冲压拉深成形为例,在保持其他工艺参数不变的条件下,对不同拉深速度下的冲压拉深成形过程进行了数值模拟。结果表明:1725印涂铝盖首次冲压拉深能避免拉裂现象的速度范围为2000~6000 mm·s-1(不包括2000和6000 mm·s-1)。研究了最大壁厚、最小壁厚、最大壁厚与最小壁厚的差值,以及增厚率、减薄率、竖直壁的厚度方差等参数的变化规律,结果发现:1725印涂铝盖首次冲压拉深的合理的速度范围为4000~5500 mm·s-1,其中,4000 mm·s-1是更为理想的拉深速度。最后通过生产试验证明,拉深速度为4000 mm·s-1时可以生产出质量较为理想的合格产品。     

筒形件充液反拉深及其数值模拟

在分析普通拉深存在的缺陷基础上，提出新型充液反拉深模具结构，根据充液反拉深现有的模具结构，建立了有限元分析模型。利用有限元模拟和实验研究相结合的方法。得到了合适的工艺参数，论证了轴向推力对反拉成功的决定性作用。对1mm厚的08A1深拉钢板进行了轴推反拉深试验，获得了总拉深比为2．95的筒形件，其中轴推反拉深系数为0．533。     

基于0.618法的深筒制件首次拉深系数判定方法

首次拉深系数对深筒制件多次拉深成形工艺和成形件质量有重要的影响,工程应用中主要依靠经验和反复试错的方法来确定,如何快速、准确地设定深筒制件首次拉深系数成为生产中亟需解决的问题。提出了一种深筒制件首次拉深系数的确定方法,该方法以控制筒壁最大减薄率为目标,基于有限元模拟技术,应用0.618优化方法确定首次拉深系数。将该方法应用于某深筒制件案例,结果表明:该方法可以快速、准确地获得与经验法一致的结果;同时,使用DC01钢及相似材料进行多次拉深时,将首次拉深最大减薄率控制在11%,后续拉深能够顺利进行。     

板料成形的数值模拟及其在U形法兰件中的应用

板料成形的数值模拟可以预测并显示板料在拉深过程中的起皱、拉裂、板料的厚度变化等。描述了板料成形的物理过程、力学模型与模拟典型成形过程，讨论了数值模拟的数学方法与有限元模拟及其求解步骤，并运用软件Dynaform模拟分析了U形法兰件的成形过程，分析了零件的厚度分布，预测了零件可能产生起皱的部位，提出了消除或减少起皱的工艺改进方案。     

3104铝合金薄板深冲制耳的有限元模拟

采用由板材织构信息进行加权的CMTP屈服函数并考虑了摩擦和压边力的变化对3104铝合金薄板的深冲制耳进行了有限元模拟；并与采用Barlat(1991)屈服函数的预测值及实测值进行了比较；分析了深冲过程中圆片的厚度变化规律；讨论了进一步提高预测精度需考虑的因素。结果表明：采用CMTP屈服函数模拟的制耳轮廓与实测值比较吻合，随摩擦和压边力的增加，制耳轮廓高度也增加；且比采用Barlat(1991)屈服函数模拟的精度要高。模拟深冲过程中圆片厚度的变化规律与实际情况一致。     

不锈钢管件无模拉伸实验研究

对不锈钢管件无模拉伸变形时壁厚变化进行了实验研究 ,分析了不锈钢管件无模拉伸时壁厚变化的影响因素及影响规律。确定了不锈钢管件无模拉伸时壁厚变化经验公式。实验结果发现 ,不锈钢管件无模拉伸时 ,壁厚变化tf/t0 与Dif/Di,D0 f/D0 ,1-RS的值成正比 ,即 :tf/t0 =k1Dif/D0 =k2 D0 f/D0 =k3 1-RS。对于薄壁不锈钢管件 (当t0 /D0 <0 1)无模拉伸时 ,k1=k2 =k3 =1。     

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.