三通管内高压成形工艺研究

管件内高压成形工艺是近几年发展起来的一种新的塑性成形技术.本文分析了三通管内高压成形时的主要变形特点和技术关键,采用数值模拟方法给出了不同轴向进给速度下零件的壁厚及等效应变分布,并分析了轴向进给速度对成形性能的影响.分析结果表明,当轴向进给速度过快时,主管中部壁厚增厚严重,形成死皱.当轴向进给速度过慢时,主管中部容易导致变形区补料不足而破裂.因此轴向进给速度的选取对内高压成形三通管具有重要影响,对于成形TP2紫铜三通管,合理的轴向进给速度是0.5mm·s-1.     

三通管内高压成形的有限元分析

利用有限元分析软件建立T型三通管内高压成形过程有限元分析模型,研究成形工艺参数(内压力,轴向进给等)对三通管内高压成形性的影响.结果表明:随着内压力的增大,支管胀形区壁厚减薄率随之增大,支管高度也随之增大,但内压力对支管高度的影响并不明显;胀形时,对支管施加反向压力,可改善金属流动性能,提高胀形时壁厚的均匀性;在内压力相同的情况下,在对管坯径向施加压力的同时,在管坯端部施加轴向压力,支管高度随着进给量的增加而增加,且支管高度的增加幅度明显.     

补料比对Y型三通管内高压成形影响研究

对于Y型三通管,由于其结构的不对称性,内高压成形过程中左右冲头的轴向补料比对成形有较大的影响.通过实验和数值模拟,研究了补料比对Y型三通管的壁厚影响规律以及成形中产生的缺陷.结果表明:成形后零件左侧过渡区圆角处壁厚最大,右侧过渡区圆角处次之,枝管顶部壁厚最薄;增加补料比能在一定程度上改善枝管部分的壁厚减薄,但过度加大左右补料比,会使试件左侧圆角处产生内凹缺陷.     

三通管内高压成形有限元模拟工艺分析

利用有限元软件模拟了三通管内高压成形的过程，分析了成形力、凹模圆角半径、摩擦情况及材料各向异性系数等关键工艺参数对三通管内高压成形质量的影响，并得出了分析规律，从而为实际生产中的三通管内高压成形工艺设计提供了参考数据和相关指导。     

内压对Y型三通管内高压成形影响研究

利用数值模拟对Y型三通管内高压成形过程进行了研究,研究了87MPa～145MPa范围内5条不同内压的加载路径的成形过程,分析了过渡区内凹、支管高度不足等缺陷产生的原因和内压为116MPa时零件成形过程中典型位置的壁厚变化,以及内压对零件壁厚分布的影响。数值模拟结果表明,106MPa～126MPa为成形Y型三通管合适的压力区间,但不同内压成形的零件最小壁厚不同。     

基于有限元仿真的四通管内高压成形工艺分析

运用动力显式有限元分析软件DYNAFORM模拟四通管内高压成形过程,对内高压成形仿真的关键技术进行了研究,通过对四通管内高压成形过程的有限元仿真,分析了管件内高压成形规律以及影响成形结果的关键工艺因素.通过分析模拟结果确定了最佳工艺参数范围.     

基于有限元法的三通管接头多向模锻成形仿真与优化

针对三通管接头在模锻成形中易出现破裂、材料折叠、冲头载荷大等问题,研究了冲头速度、坯料初始温度、摩擦系数对锻件模锻质量的影响.通过Deform软件,研究了水平冲头和垂直冲头等速进给、水平冲头和垂直冲头差速进给、水平冲头进给而垂直冲头不运动3种工艺条件下锻件的成形规律,并基于上述最佳工艺,研究了坯料初始温度对模锻过程中温...     

基于正交试验法的托架冲压成形模拟分析与优化

本文基于正交试验法,利用有限元分析软件Dynaform,对某型托架冲压过程进行数值模拟分析。通过设定压边力、摩擦系数、冲压速度、板料尺寸和模具间隙等5个因素,参照五水平正交试验表对25个不同组合进行试验,并以减薄率、增厚率以及侧壁破裂情况为三个评定指标,结合综合平衡法对托架零件冲压性能进行数值模拟并找出影响托架表面质量的主要因素。最后,对上述参数进行优化,从而得到较高表面质量的托架。本文在相同类型产品加工过程中减少失稳起皱、破裂,改善零件表面质量方面提供了一定的理论基础。     

三通管内高压成形时壁厚影响因素的研究

分析了传统内高压成形三通管的成形过程,通过理论分析并结合试验和模拟进行比较,对比得出了加载路径、填充介质以及模具的圆角半径对内高压成形件的壁厚分布的影响,对工业生产有实际指导作用.     

聚氨酯橡胶硬度对薄壁三通管内高压成形的影响

以外径为Φ24 mm、壁厚为1.5 mm、长度为120 mm的H85黄铜管为例,以壁厚增减量不超过30％为合格品作为前提,以生成最大支管胀形高度的橡胶硬度为最佳参数,结合胀形实验和有限元仿真共同分析了60～90 HA范围内7种不同硬度的聚氨酯橡胶棒对等径三通管成形质量的影响.研究结果表明:随着橡胶硬度的逐渐增大,支管胀...     

基于Dynaform的T形三通管热态内高压成形加载路径优化

以T形导管内高压成形过程中支管高度和壁厚减薄量为目标参数,采用正交试验方法,以内压、平衡冲头后退量、左右冲头进给量为影响因子设计了正交方案。基于数值模拟的方法研究各工艺参数对成形管件的影响,获得了最优的加载路径。结果表明,通过正交试验和数值模拟可以快速获得综合质量较好的T形导管类零件成形工艺参数。     

基于响应曲面法的并列双支管内高压成形加载路径的优化

为了获得更好的并列双支管成形高度,基于内高压成形工艺的特点,对并列双支管成形过程中的加载路径参数进行优化。通过Design Expert软件进行试验设计,采用ABAQUS有限元软件对并列双支管内高压成形过程进行了模拟研究。以支管高度及减薄率为目标函数,借助Design Expert方差分析分别验证了支管高度(BH)和减薄率(TR)函数模型的可信度,通过期望值方法对多目标进行优化分析,形成一条并列双支管内高压成形优化加载路径。采用该优化加载路径进行试验验证,通过ABAQUS、试验、RSM分别对比了支管高度、减薄率,试验与RSM支管高度误差在0. 9 mm以内,试验减薄率比RSM预测值高3. 5%。     

神经网络与正交试验法结合优化板料成形工艺

结合人工神经网络所表现出来的良好特性,利用正交试验获得的数据作为神经网络的训练样本,建立输入为工艺参数、输出为回弹量△Z的神经网络模型.通过样本检验了ANN模型的准确性,从而缩短设定工艺参数的时间,在工艺参数取值范围内,采用ANN模型代替CAE软件模拟试验,结合正交试验法,对工艺参数进一步优化.结果表明,将神经网络与正交试验、数值模拟三者结合用于板料成形参数优化,可以缩短优化工艺参数的时间,提高工艺设计效率.     

基于模糊控制的Y形管内高压成形加载路径优化

以薄壁Y形管为例,进行Y形管有限元建模。运用Dynaform有限元仿真软件进行内高压成形数值仿真,探讨Y形管成形规律、主要缺陷形式及缺陷产生位置;分析几何形貌参数、摩擦因数和加载路径等工艺参数对成形质量的影响。选取起皱间隙和贴模长度作为逻辑控制输入,评价成形状态;为优化Y形管内高压成形加载路径,将成形过程分为4个阶段进行模糊控制系统设计。结果表明：加载路径优化后,充模效果获得较大提升。将内高压成形工艺和模糊控制系统应用于某汽车排气系统Y形歧管,进行结构改进与成形工艺优化,获得了满足质量的合格零件。     

加载路径对变截面弯曲三通管内高压成形性能的影响

分析比较现有的变截面弯曲三通管内高压成形性能的相关评价指标,提出一种综合性的评价指标,通过有限元模拟,比较了轴向进给力控制和位移控制的优劣,得出了轴向进给力控制方式更符合金属变形规律,能得到更好的成形效果。同时研究了内压力、轴向进给力对变截面弯曲三通管内高压成形性能的影响,内压力过大会造成支管顶部过度减薄甚至破裂,轴向进给量是获得支管高度必要条件,但是进给量过大会使局部壁厚加厚严重;结果表明折线加载路径下零件的成形质量明显优于线性加载路径。     

基于正交试验的汽车翼子板拉伸成形仿真研究

汽车覆盖件拉伸成形后的最大减薄率和最大增厚率可以反映材料的开裂和起皱趋势,针对汽车翼子板拉伸成形易产生开裂、起皱等问题,通过有限元分析与正交试验相结合的方法,以零件的最大减薄率和最大增厚率为评价指标,分析了压边力BHF、摩擦系数μ、材料厚向异性系数r、材料屈服强度σs、材料抗拉强度Rm对零件减薄率和增厚率的影响。利用极差和方差分析,确定了各因素对减薄率和增厚率影响的主次顺序,得出不同因素对减薄率和增厚率的显著性,从而获得了最优的工艺及材料参数组合为:BHF=900kN,μ=0.14,r=1.9,σ_s=150MPa,R_m=300MPa。将最优工艺、材料参数组合用于实际试模验证,得到了无开裂、起皱,成形充分的零件。研究表明:基于正交试验的有限元分析能够有效提供翼子板的成形质量。     

Y型三通管热态内高压成形多目标参数优化

基于Dynaform软件平台,建立Y型三通管热态内高压成形的三维弹塑性有限元模型.以左右冲头进给量、中间冲头后退量和内压力为因子,设计了正交试验方案,运用数值模拟分析方法,得到了三通管在不同加载路径下的支管高度和最小壁厚两个目标参数.探讨了各因素影响指标的主次顺序,采用综合平衡方法,获得了优化的加载路径.结果表明:通过优化的工艺方案可以得到综合质量较高的的Y型三通管.     

基于正交试验的畚斗冲压成形工艺参数优化

针对曲面冲压件畚斗冲压成形过程中易起皱和拉裂的问题,采用弹塑性有限元法,利用Dynaform模拟分析,对畚斗成形过程及影响成形质量的5个主要工艺参数进行模拟和正交试验优化,获得了最佳工艺参数组合,最后利用试验对数值模拟结果验证。结果表明,优化结果与试验结果吻合较好,对冲压工艺设计有指导意义。     

基于交互作用正交试验的板料成形工艺参数优化

某摩托车零件拉深深度大、表面形状复杂,造成了零件成形时部分区域出现了变形不充分的缺陷,极大降低了零件的强度和刚度,从而导致零件在使用过程中的安全性降低。利用有限元软件对零件成形过程进行了数值模拟分析,利用交互作用正交试验选定成形时的压边力、摩擦系数以及压边力与摩擦系数交互作为影响因素。以零件成形时的变形不充分率作为目标,通过方差分析得出各个因素的显著程度,得到一组最优参数组合。它有效地减少了零件成形时的变形不充分率。