矩形章精压坯料形状的确定方法

矩形章精压成形的坯料形状一般为非矩形,若坯料几何参数选取不当,加工过程中容易出现图纹填充不足或边部毛刺等问题.本文提出了矩形章精压坯料形状的确定方法,建立了通过反算法获得坯料形状几何参数的数学模型.采用DEFORM-3D软件,由数值模拟获取模型参数进行计算,对精压过程速度分布及变形材料最小距离分布进行分析,确定了合理的矩形章精压坯料的形状尺寸,并由物理试验得到验证.     

基于有限元弹性迭代的坯料展开算法改进

对基于有限元弹性迭代的坯料形状展开算法进行了改进,在弹性有限元计算中引入大变形位移应变关系,以克服应用小变形应变-位移计算单元形状改变量时,由于单元刚体转动较大而带来的计算误差,从而使坯料形状的预示精度基本达到了基于塑性迭代的一步成形方法,并且使计算效率得到了显著提高。     

高速磁浮车辆摇枕锻件优化的数值模拟与实验研究

高速磁浮车辆的摇枕形状复杂,在列车高速运行(500km.h-1)中承受强烈的振动和交变载荷,若坯料设计不合理,在锻造过程中经常会产生缺料、折叠等缺陷。本文提出利用计算机仿真优化坯料形状的方法,通过De-form-3D软件对摇枕锻造过程进行数值模拟。再对模拟结果反复分析,克服了由于金属流动不合理而产生的缺陷。逐步优化坯料的形状,并结合数值模拟中出现的体积损失等问题,进行实验对比,最终成形出合格锻件。锻件计算结果与实验基本一致,该方法可用于复杂锻件预制坯料的优化设计。     

基于产品件展开后毛坯网格的边界外延方法

产品件用一步逆成形初始场预示方法展开得到的坯料形状,没有考虑成形过程中除零件本身以外所需要的板料面积,因此,需要对展开后的坯料网格再进行一定尺寸的延展,才能保证得到最终坯料尺寸的正确性。文章提出了一种将离散数据连续化后,利用非均匀有理B样条(NURBS)的几何性能完成延展再离散成网格数据的方法,能够很好地预示出满足冲压需要的最终坯料形状。这种方法具有计算效率高、优化效果好等优点。     

坯料形状对轧制成形高颈法兰影响分析

基于金属轧制过程中体积不变原则,采用DEFORM有限元软件,对多种坯料形状轧制成形高颈法兰进行有限元数值仿真,分析坯料形状对轧制成形高颈法兰的影响规律,给出轧制成形方法成形高颈法兰坯料的合适坯料形状。研究结果为实现和推广高颈法兰轧制成形技术奠定了理论基础。     

坯料形状对GH4169合金镦粗锻件组织均匀性的影响(一)

坯料形状对锻件的组织均匀性产生重要影响,为提高GH4169高温合金锻件的综合力学性能,该文以圆柱体镦粗为例,采用数值模拟技术分析不同的坯料形状对最终锻件的等效应变、等效应变速率、平均晶粒度以及再结晶体积分数的影响规律,分析坯料形状与锻件最终组织均匀性之间的关系,证明改变坯料形状可以有效提高锻件难变形区域的组织均匀性。     

直边坯料在带凸缘零件拉深中应用的可能性

<正> 根据现有资料,拉深带凸缘零件时,坯料的形状基本上是与零件的形状相似的。亦即旋转体零件的坯料是圆形的,非旋转体零件的坯料必须根据零件特征来具体确定。 直边坯料是指外形为方形、矩形或多边形等形状的坯料。在带凸缘零件的拉深中,也可用直边坯料来代替原来所需的曲线形坯料,这对于一些大型、厚料的带凸缘零件,可以达到提高经济效益的目的。     

基于一步法对后地板纵梁件坯料尺寸的确定及优化

基于一步法反求后地板纵梁件坯料的形状和尺寸,并对求得的坯料尺寸进一步优化从而达到了企业要求的坯料形状和尺寸,提高了板料的可成形性、材料利用率和生产效率。     

翼子板裙板成形有限元分析及坯料优化

通过对翼子板裙板左右件的形状特点进行分析，确定了合理的成形工艺方案，并采用基于动力显示算法的有限元分析软件Dynaform，对汽车翼子板裙板的拉深工序进行了分析。为了得到拉深工序的坯料尺寸，本文研究了不同坯料形状对零件拉深成形的影响，通过对比FID图及应变分布图，对坯料形状进行了调整并得到了优化的坯料形状，同时生产出质量合格的产品。     

控制凸缘径向流动的尺寸因子分析

通过数值模拟和实验,证明了凸缘径向流动性是凸缘零件塑性成形的关键问题,提出了用延展比作为衡量凸缘径向流动性的指标.从坯料模具的形状结构方面着手,提取出4个约束坯料及上下模形状的尺寸因子,并分析了各尺寸因子对凸缘径向流动性的影响.同时,采用多因子分析方法对座销冷挤压成形过程中各种尺寸因子组合情况进行分析,计算各因子对径向流动影响的主次关系,并计算出最佳尺寸组合.     

Blank design for deep drawn parts using parametric NURBS surfaces

Deep drawing is a forming process controlled by a number of parameters. The initial blank shape is one of the most important process parameter that has a direct impact on the quality of the finished part. This paper describes a new method to determine the optimal blank shape for a formed part using the deformation behaviour predicted by finite element simulations and salient features of NURBS surfaces. The proposed optimization method involves an initial blank shape, which is iteratively trimmed according to the deep drawing simulations results, to achieve the final optimal blank shape. The deep drawing simulations were carried out using DD3IMP, an implicit in-house finite element code. Parametric NURBS surfaces are used to optimize the initial blank shape based on the deformation behaviour predicted by numerical simulation. The proposed method can determine the optimal blank shape for any part within a few iterations.     

基于理想变形理论的板料成形过程的设计与分析

本文讨论一种基于理想变形理论的板料设计与分析方法。并推导有关的有限元方程,文章首先在弹塑性体理想变形关系的基础上推导应力－应变关系及其增量形式,然后讨论基于理想变形理论的有限元方法在板料成形中的应用,该方法既可以用于板料的设计,也可以用于板料成形过程的分析,本文最后推导了该理论用于上述两类问题时的方程,讨论的材料为各向同性的理想弹塑性材料,而并未涉及材料的具体特性。     

翼子板拉延成形的一步法有限元分析

研究了一步法数学模型及其中的一些关键问题,建立了一步法分析软件系统。提出了投影均值法得到较优的毛料初步解;提出了一种适用的压边力施加方法。通过计算NumiSheet2002标准考题,证明系统能较快、较准确地计算出翼子板拉延成形的下料较优毛坯形状尺寸和基本变形情况。     

轴盘类锻件的差温无模锻造有限元模拟分析

介绍了差温无模锻造技术在成形轴盘类锻件中的应用,分析了始锻温度、摩擦因数、加热区高度、热应变4个不同参数对坯料最终变形结果的影响。分析结果表明,提高始锻温度和摩擦因数有利于使坯料获得局部较大变形,而加热区高度和热应变对坯料最终变形结果无明显影响。     

Inverse finite element approach and its application in sheet metal forming

The inverse finite element approach (IFEA) was derived from ideal forming to predict the development blank of sheet metal and the thickness strain distribution according to the geometry of final product. The flange portion of stamping product under blank-holder is a free parameter that is mostly dependent on the shape of the initial flat blank. Based on the IFEA, this paper proposed a node relocation technique to estimate the influence of flange shape and evaluate the final geometry and thickness strain distribution from the prescribed flat blank. The applications of the IFEA cover the backward and forward evaluations: from given product to initial blank and from given initial blank to final product. Those applications make the design of sheet metal forming easy and fast. A door-like product experiment confirmed that the precision of the IFEA satisfied the manufacturing requirement.     

基于增量法有限元对钣金成形中毛坯展开形状的优化

钣金成形中,毛坯的形状不仅影响成形过程中材料的流动情况,而且影响材料的成形性和材料的用量等。合理的毛坯形状是钣金成形的一个重要工艺参数。文章基于商用软件ANSYS/LS-DYNA的动态显式算法和变形路径,提出了一种钣金毛坯优化的方法,并通过APDL参数化编程和C++语言实现了毛坯优化算法。以一个长方形盒形件为实例进行了优化。结果表明,此方法可行,有实际使用价值。     

基于楔横轧预制坯的中空气门终锻凸模设计

对中空气门楔横轧-模锻成形工艺终锻成形过程中的凸模形状尺寸进行研究。根据预成形毛坯终锻过程的成形特点,设计3种不同初始尺寸的终锻成形凸模,采用实验与模拟相结合的方法研究其对预成形毛坯终锻成形过程的影响。模拟结果表明,终锻成形过程中凸模芯轴太短,将出现凸模芯轴前端聚料的现象,导致无法成形出终锻件的盘部型腔尺寸;而实验结果表明,凸模芯轴太长会在实际生产中导致成形后终锻件难以脱模。通过综合模拟与实验结果的分析,获得了凸模芯轴的设计原则,确定了合适的凸模芯轴长度,并且依据该凸模设计原则,进行终锻成形,获得了形状尺寸合理的终锻件。     

方盒形带凸缘件的板料形状优化设计

本文用大变形刚塑性有限元模拟正方形板料在方冲头拉延下的凸缘变形过程，并以所获得的工件形状与金属流动方向为依据，对初始板料形状进行修正。对修正后的坯料形状进行二次模拟，获得了与给定凸缘形状基本吻合的拉延件形状。文中对不同凸缘圆角对极料优化形状的影响作了计算，讨论了在保证边界轮廓位置不变的条件下网格划分的方法。     

4032铝合金花盘锻压成形技术

针对涡旋式压缩机花盘在温锻成形过程中出现的内壁开裂现象,对原成形工艺进行数值模拟,研究了终锻成形中的裂纹形成机理,并发现损伤值达到1.28。为了消除花盘侧壁开裂问题,提出在原工艺基础上改变毛坯形状,以提高金属流动的合理性,使锻件材料填充良好,变形均匀。通过对具有不同形状的毛坯成形过程的对比分析,给出了最优的毛坯形状:增大预锻件凹口深度,采用阶梯状凹口,针对外壁的截面形状,将原有的阶梯状改为圆弧状。采用改进的方案温锻花盘时,裂纹发生处的损伤值明显降低,仅有0.732,裂纹消失,各项指标都达到技术要求。改进后涡旋式压缩机花盘的成品率达到100%。     

皮带轮锻件热态冲连皮模具优化设计

为了改善皮带轮锻件在热态下冲连皮时会产生局部变形的情况,对传统的模具结构进行了优化设计。通过在传统的变形区域增设一个形状保持器,使变形区域在冲裁连皮的整个过程中,一直都紧贴着保持器的工作部位,直到锻件被卸料板推掉,从而达到阻止变形的效果。实际生产结果表明:原来发生变形的部分,在保持器的作用下,始终保持着较好的圆度及外形,且其尺寸可根据保持器来控制,十分稳定。增加形状保持的结构,从根本上解决了皮带轮锻件在高温下冲孔时发生的变形问题,同时还减少了内孔的机加工余量。通过模具优化前、后成本,设备压力和产品外观质量的对比,证明了模具的新结构降低了生产成本,提高了产品质量。