工具头转速对TRIP钢板渐进成形微观组织的影响

将渐进成形与液压胀形进行对比,研究了不同工艺下成形零件微观组织的差异,在此基础上研究工具头转速对渐进成形零件微观组织的影响。结果显示,液压胀形与渐进成形过程中均产生了晶粒细化,渐进成形中晶粒细化程度明显比液压胀形好,且工具头转速越快,成形零件的晶粒细化效果越好。由试验结果推断,渐进成形时工具头旋转所产生的切应力改变了工具头下方成形金属的应力状态,在该应力状态的作用下,晶粒细化程度增加,成形性能更好。     

基于Dynaform的汽车发动机盖内板成形分析

对汽车发动机盖内板的成形过程进行了研究,基于数值模拟的方法对其成形过程进行了有限元仿真分析,得到零件的成形极限图和厚度变化图,并以此来判断成形效果。针对成形过程中出现的拉深不足和起皱等缺陷,通过反复调整工艺参数和拉深筋尺寸及分布,得出了较好的零件成形状态,零件的最大减薄率为22.8%,最大增厚率为5.9%。根据该工艺方案进行了实际冲压试验,通过比较仿真分析与试验结果不同测点位置的厚度,其偏差小于3%,从而验证了两者的一致性。研究结果表明,数值模拟分析用于板料成形分析是可行的,能够提高设计生产效率。     

汽车副架液压胀形预成形工艺设计的数值模拟

对汽车副架液压胀形预成形工艺设计进行了数值模拟研究。应用建立在刚塑性有限元法 (FEM)基础上的HydroFORM 3D软件与Oyane延性断裂准则相结合的数值模拟方法 ,重点针对管料初始尺寸的确定 ,给出了汽车副架液压胀形预成形工艺的数值模拟结果。分析表明 ,确定适合预成形工艺条件的管材初始尺寸有利于汽车副架液压胀形工艺的实施     

板材超塑性胀形过程的数值仿真

板料超塑性胀形成形是一种全新的金属成形工艺.用Pare-Stamp2G板料成形数值模拟软件对一个实际成形件的超塑性胀形过程进行了数值仿真,分析了超塑性胀形成形变形过程中成形件的应力、应变、摩擦和厚度分布,研究了超塑性胀形过程中金属变形规律和工艺参数对成形过程的影响.结果表明,Pam-Stamp 2G板料成形数值模拟软件是超塑性胀形成形工艺应用到实践中的有效分析工具.     

球形件整体成形充液胀形技术

针对球形件整体成形中的充液胀形工艺,分析中间序零件的特点,制定成形工艺方法,通过数值模拟和实际试验,研究补料量、胀形压力对零件成形的影响,并通过数值模拟分析与试验结果进行对比分析,证明了数值模拟可以给试验提供正确方向,说明数值模拟的准确性。球形件成形补料量对零件成形精度影响较大,如果补料量过大,则成形过程中会出现环形堆料、起皱等问题;如果补料量不足,则导致零件减薄增大,甚至出现破裂。此外,在合理的补料量条件下,需要根据不同合模阶段建立合理的胀形压力,如果胀形压力建立不合理,同样会出现减薄过大、起皱、堆料等问题。     

工艺参数对双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形的影响规律研究

基于表面带有浮雕图案的双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形技术特点和Dynaform软件,建立了相应的三维弹塑性有限元模型,采用正交试验法对篮球形双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形过程进行了数值模拟;根据正交试验所得到的优化工艺参数,对足球及排球形双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形过程进行了模拟研究,获得了同步液压胀形成形时,工艺参数对3种不同浮雕图案的成形质量、应力分布的影响规律,分析了影响外壳表面浮雕图案成形质量及产生成形缺陷的原因。结果表明,影响双层不锈钢真空保温容器外壳表面浮雕图案质量因素的主次顺序为:板料厚度、加载时间、加载压力;不同表面浮雕图案成形所需压力大小与图案复杂程度及纹理方向有关。     

铝合金方形管件液压胀形成形性的有限元模拟和实验研究

管材液压胀形件的变形复杂,难以确定其最佳成形路径。着眼于A6063铝合金方形管件的液压胀形,探索可以提高其成形性的最佳加载路径。使用ABAQUS EXPLICIT软件,对管材液压胀形过程进行有限元模拟,分析轴向和圆周方向的应变,假定管材在液压胀形中为平面应力状态,使用由S-R理论得出的FLD对不同应变路径下的管材液压胀形的成形性进行评价,并在此基础上确定最佳加载路径。为了验证理论结果的有效性,使用直径为Φ40 mm、厚度为2 mm的A6063铝合金管进行了实验研究,实验结果和理论预测基本一致。     

管状扭力梁液压成形有限元仿真分析及试验

相比板状扭力梁,采用液压成形工艺加工管状扭力梁能够减轻零件重量,提升零件强度、刚度和疲劳性能。分析了管状扭力梁零件的典型截面形状,指出了零件加工难点和成形过程中的主要缺陷。利用有限元仿真分析方法对管状扭力梁成形过程进行数值模拟,分析了成形过程中典型截面的壁厚变化规律,即过渡区域壁厚变化较大,中间区域壁厚变化不明显。在此基础上进行工艺试验。研究结果表明,管状扭力梁液压成形有限元仿真结果与试验结果吻合性好,零件的实际形状与理论设计形状基本一致。     

不锈钢无扩口导管挤压连接成形数值模拟和试验研究

为了提高航空液压导管接头的可靠性,对不锈钢无扩口导管挤压连接成形中的关键问题进行了有限元模拟分析。针对DN8的无扩口导管模拟结果总结得出:胀形压力在160～200 MPa之间可以得到好的成形效果;对于不同厚度的胶套,得出最佳的使用长度范围;导管和导套之间存在0.1 mm的间隙配合时,胀形压力需要达到180 MPa。利用优化后的工艺参数进行无扩口导管挤压成形连接试验,试验后利用显微图像软件测量变形区域的管壁厚度,其与有限元数值模拟的厚度分布情况相吻合,且最大误差不超过8%,验证了本文工艺参数优化的合理性,对无扩口导管挤压连接成形工艺具有一定的指导意义。     

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.     

空洞敏感材料超塑性胀形过程的有限元模拟

基于刚粘塑性有限元技术采用最大应变速率恒定的压力控制策略和超塑性成形空洞损伤演变模型对空洞敏感材料的超塑性胀形过程进行了数值模拟。分别以半球壳和圆筒形零件为例 ,给出了优化后自由胀形和充模胀形的加压曲线 ,预测了成形零件的壁厚分布及空洞体积损伤情况。本文分析结果对指导超塑性胀形工艺设计具有实际意义。     

空洞第三材料超塑性胀形过程的有限元模拟

基于刚粘塑性有限元技术采用最大应变速率恒定的压力控制策略和超塑性成形空洞损伤演变模型对空洞敏感材料的超塑性胀形过程进行了数值模拟。分别以半球壳和圆筒形零件为例,给出了优化后自由胀形和充模胀形的加压曲线,预测了成形零件的壁厚分布及空洞体积损伤情况。本文分析结果对指导超塑性胀形工艺设计具有实际意义。     

碳钢/不锈钢双金属复合三通液压胀形数值模拟及试验

为研究液压胀形工艺过程中碳钢/不锈钢双金属复合三通的成形性能,利用有限元模拟软件对碳钢/不锈钢双金属复合三通的液压胀形工艺进行优化计算,分析主要工艺参数对液压胀形支管高度与壁厚均匀性的影响;根据工艺参数模拟计算的结果,对碳钢/不锈钢双金属复合三通进行了实际冷成形试验。结果表明,内压力越大、摩擦系数越小,支管高度越高;摩擦系数越小、轴向进给速度越小,壁厚均匀性越好。实际冷成形试验结果与有限元模拟结果基本吻合。     

置氢Ti-55钛合金气胀成形模拟及试验研究

采用有限元分析软件MSC.MARC,对不同氢质量分数的Ti-55钛合金进行恒压超塑气胀成形数值模拟。分析不同胀形压力条件下零件的胀形高度分布规律,确定合理的胀形压力。模拟结果表明,在相同的成形时间内,零件的胀形高度随胀形压力的增加而增加。在胀形压力为4MPa时,氢质量分数为0.3%的Ti-55钛合金的胀形高度明显高于未置氢合金和氢质量分数为0.1%的Ti-55钛合金,高径比达到1.56,表现出良好的塑性变形能力。根据数值模拟结果,选取胀形压力为4 MPa下进行超塑气胀成形试验,试验与模拟的胀形高度误差均在9%以内,验证了数值模拟结果的可靠性。     

泡沫镍孔径金相测定方法的研究

基于刚粘塑性有限元技术采用最大应变速率恒定的压力控制策略和超塑性成形空洞损伤演变模型对空洞敏感材料的超塑性胀形过程进行了数值模拟.分别以半球壳和圆筒形零件为例,给出了优化后自由胀形和充模胀形的加压曲线,预测了成形零件的壁厚分布及空洞体积损伤情况.本文分析结果对指导超塑性胀形工艺设计具有实际意义.     

管材绕弯与液压成形工艺结合的支架关键技术研究及数值模拟

基于刚塑性有限元法(FEM)的Dynaform软件,对厚度2.4 mm的6063铝合金管材复杂支架的绕弯与液压胀形过程进行了数值模拟,得到了合理的成形工艺方案。结果表明,复杂管件成形采用预绕弯、预胀形和局部压扁工艺是可行的。多道成形工序的重点主要是关键参数控制:合理控制成形压力与时间关系;支架头部局部压扁前先预成形头部圆弧形状有利于防止压扁起皱。     

阶梯圆筒件液压拉深中预胀方式研究

基于有限元软件Dynaform,以阶梯圆筒液压拉深零件为例,结合物理实验与数值模拟,研究了预胀力加载方式在液压拉深成形中对零件的影响。结果表明:合理的预胀方式对液压拉深是有利于的;在数值模拟中,线性加载液池预胀压力直至板料成形结束,成形效果最好,零件壁厚最为均匀,且模拟结果和物理实验吻合较好。     

TA15钛合金深腔形零件超塑成形试验与仿真研究

利用PAM-STAMP有限元仿真分析软件,对1.8 mm厚TA15钛合金板料深腔形零件在945℃下的超塑成形进行数值模拟,得到优化了的时间-压力曲线与零件的厚度分布图,并设计了相应的成形模具。根据仿真优化得到的时间-压力曲线对该零件进行超塑成形试验,用三维扫描设备扫描零件的外形得到点云数据,并用超声波测厚仪测量零件的厚度分布。将仿真结果与实际零件的三维外形和厚度进行对比发现,试验成形零件与仿真成形零件的外形误差在0.6 mm以内,而且厚度分布趋势一致,最大误差为17.98%;试验成形零件的最大减薄率为64.3%,满足设计要求,验证了有限元仿真模型的准确性。     

液压复合成形技术在三通件上的应用

利用液压复合成形技术,对数控铣削加工三通件进行工艺改进,针对充液拉深和内高压胀形阶段建立了力学模型,分析了摩擦系数、拉深比、压边力和胀形力等工艺参数对零件成形的影响。通过对液室压力的数值模拟,得到在40 MPa液压下,充液拉深后零件的壁厚减薄率最小,为27.5%,壁厚最薄处位于凸模圆角区域;并通过液压复合成形工艺,试制出内径为SR90 mm的三通件,成形的三通件翻边处最小壁厚为1.59 mm,通过了液压强度、气密性能等可靠性考核,实现了1Cr18Ni9Ti不锈钢球形三通件的整体成形。研究表明,采用液压复合成形技术,三通件的研制周期缩短了8天,材料利用率提高了60%以上。     

双鼓型异形瓶分步液压胀形规律研究

建立了双鼓型异形瓶分步液压胀形过程的有限元仿真模型,并应用MSC.Marc有限元分析软件对直壁瓶体的分步胀形过程进行了模拟,分析了通过液压胀形成形异形瓶双鼓时的变形规律及其缺陷形成机理。根据数值模拟结果,对直径为66mm、壁厚为1mm的铝质直壁瓶体进行了分步液压胀形试验,验证了有限元模拟结果,得到了符合外观形状要求的双鼓型异形瓶制件。研究表明,液体压力和补料之间的协调策略是成形的关键。合适的策略有助于形成对胀形有益的皱褶,避免瓶体胀裂;但是在协调策略不正确的情况下,液体压力无论大小,都有可能导致瓶体局部胀裂。