使用弹性介质的多点成形过程数值模拟研究

在多点成形过程中,压痕和皱纹缺陷是限制多点成形技术实用化的重要因素。使用弹性介质,可实现薄板三维曲面零件的无缺陷多点成形。本文对使用弹性介质和无弹性介质的多点成形过程进行数值模拟,分析成形过程中产生的压痕和起皱现象,并对上述缺陷的不同影响因素进行了模拟研究。结果表明,使用弹性介质可以显著地抑制压痕和起皱的发生。     

薄板多点成形与模具成形过程数值模拟及成形性比较

基于动力显式有限元方法,针对不同工艺参数对带压边薄板类零件的多点成形和模具成形过程的影响进行了数值模拟与比较分析。由于成形方式的不同,各参数对起皱、破裂等成形缺陷的影响也不尽相同。通过对比分析发现,相同条件下多点成形对破裂的抑制效果优于模具成形;只要参数选取适当,板材在多点成形方式下的成形质量可以达到或超过模具成形方式。这些结果对于认识多点成形方法的塑性变形特点、合理设置多点成形工艺参数具有指导作用。     

多点压机成形与多道次多点模具成形的数值模拟研究

变形路径对于板材的成形质量有着重要的影响。多点压机成形和多道次多点模具成形充分利用多点成形的柔性特点,实现了对板材变形路径的控制。文章通过有限元数值模拟研究了这两种成形方式各自的特点和规律,并进行了比较。结果表明,多点压机成形和多道次多点模具成形,都能够优化板材变形路径,使变形均匀,有效地抑制起皱,提高板材变形能力。在同样条件下,多点压机方式好于多道次成形,但当多道次成形道次逐渐增多时,成形质量接近于多点压机成形。多点压机成形是理想化的成形方式,但设备造价昂贵,多道次多点模具成形可以近似实现多点压机成形效果。     

板材多点成形与模具成形过程的比较研究

利用有限元方法对板材模具成形和多点成形的变形特点进行了分析,并在此基础上就不同成形方法对起皱的抑制作用进行了对比,确定了不同成形方法起皱开始发生时的临界曲率及临界厚向应变。结果表明：多点压机成形方法能够得到比多点模具成形和整体模具成形时变形程度更大且厚度变化更加均匀的制品。     

盒形件多点成形压痕现象数值模拟研究

以盒形件多点成形过程为例，从拉深形状、板厚、材质等方面进行比较，针对多点成形过程中最主要的缺陷之一－－压痕现象的产生原因及其抑制方法进行了数值模拟研究，并进行了实验验证。     

薄板件多点成形与模具成形时起皱现象的对比分析

起皱是传统冲压成形和多点成形时共有的现象,尤其在无压边成形方式下很容易发生。文章采用有限元数值模拟手段,针对两种多点成形工艺和整体模具成形过程中产生的起皱现象进行了探讨,分析了无压边成形过程中不同的成形工艺对球形件起皱的影响。文章用显式动力学算法进行了数值模拟,结果表明,采用多点模具成形工艺成形1mm厚度的板料时,曲率半径为200mm的成形件起皱明显;但在相同条件下,用多点压机成形工艺的成形件结果良好,甚至成形厚度为0.5mm,曲率半径为150mm的球形件也没有起皱;而在这两种条件下,整体模具成形都有微小的起皱发生。也就是说,多点压机成形方式比多点模具成形方式以及整体模具成形方式效果更好,缺陷少,能够得到更大的变形量。     

封头的多点成形工艺分析和数值模拟研究

结合多道次成形和分段成形工艺方式,文章对封头的多点成形过程进行了工艺分析。通过对其成形过程的有限元数值模拟,研究了封头多道次成形和分段成形的成形规律,制定了封头的多点成形工艺,并进行了实验验证。结果表明,通过合理的成形工艺,可以用多点成形设备成形封头,并能得到良好的成形效果。     

圆柱面力-位移分控多点成形的数值模拟研究

针对多点成形厚向约束不足易产生成形缺陷的现状,论文研究了无模多点成形中提高成形质量的一种新的成形方法,提出了力-位移分控的多点成形模式。讨论了力-位移分控多点成形模式下提高成形质量的机理,给出了实现力-位移分控多点成形的方法。采用数值模拟的方法,对不同曲率半径、板厚、成形力条件下的柱面件成形过程及回弹进行了分析研究。结果表明,采用力-位移分控的多点成形模式较多点摸具成形能获得更好的成形质量与效果;成形力越大,板厚越大,曲率越大,回弹越小。     

板材多点成形过程数值模拟的研究

多点柔性成形是一种先进的板材成形技术。在多点成形过程中 ,板材的受力状态、变形特点、接触边界等与传统的冲压成形有很大的不同 ,商业软件不能有效地反应这些特点。本文给出了自主开发的板材多点成形过程数值模拟专用软件 (MPFORM)所采用的有关理论与公式 ,介绍了基于UL隐式格式的弹塑性大变形有限元方法、退化板壳有限元模型以及处理多点不连续接触边界的接触单元技术等 ,给出了球形面与马鞍面多点成形过程的MPFORM数值模拟结果     

球形曲面多点分段成形的实验研究

本文进行了球形曲面与横向曲率较大及纵向曲率较大的椭球形曲面的多点分段成形实验研究。通过实验论证了分段成形时，横向变形较大及纵向变形较大的成形具有不同的变形特点和成形规律，并分析了二者之间的区别和联系；探讨了球面分段成形时可能产生的缺陷及其产生原因。基于其产生原因，通过合理的成形方法可获得满足成形质量和成形精度的制品。     

盘型件双面辗压过程的数值模拟研究

利用商品化软件Deform3D,对盘型件双面辗压成形过程进行了24种不同工况的数值模拟,获得了辗压沟槽的形态特征以及工具参数、工件参数和工艺参数对沟槽形态的影响.最后对槽深与压痕深度的关系问题进行了数值模拟与实验结果对比,二者符合较好,说明数值模拟给出的研究结论是可信的.     

异形转向节工艺设计及成形分析

根据异形转向节的形状,合理设计了成形工艺,同时建立了其热成形工艺的刚塑性有限元模型,采用三维有限元法对转向节成形工艺进行了模拟分析.分析了在不同毛坯尺寸下转向节的成形情况及可能出现的缺陷,为获得合理的毛坯尺寸提供了依据.     

AZ31镁合金管材挤压成形数值模拟研究

根据等温压缩实验所得AZ31镁合金应力一应变数据,拟合出材料温成形应力一应变曲线,应用有限元法模拟AZ31镁合金管材的挤压成形,着重探讨了AZ31镁合金挤压成形过程中,温度、速度、润滑等因素对金属流动的影响,为管类零件挤压成形工艺提供了科学依据。     

影响板料成形回弹数值模拟精度的因素分析

分析了影响板料回弹精度的数值模拟因素：屈服准则、硬化模式、单元技术及有限元数值计算方法。研究结果表明各向异性屈服准则Barlat89更接近于材料的实际屈服行为;对于具有Bauschinger效应的材料及复杂加载问题,采用非线性混合强化材料模型预测板料回弹量的精度最高;由于实体壳单元具有实体单元和壳单元的优点,预测回弹模拟结果精度高。研究还表明,在时间允许的条件下,采用较小单元尺寸模拟精度高。     

金属板料渐进成形工艺过程有限元模拟

介绍了金属板料分层渐进成形过程有限元模拟。在金属板料渐进成形过程中,材料的弹塑性变形十分复杂,影响成形过程的因素很多,同时各个工艺参数对成形过程的影响又很难确定。为此,根据金属板料分层渐进成形为多工步成形的技术特点,建立一种有限元模拟方案,对板料渐进成形过程进行了模拟分析。     

温挤压轴承保持架数值模拟及工艺缺陷分析

针对轴承保持架温挤压成形中出现的过梁倾斜等问题,建立了刚塑性有限元模型,对温挤压成形过程进行数值模拟,并提出了相应的改进措施。     

复杂杯形件温挤压数值模拟

用MSC／superform软件对复杂杯形件温挤压工艺进行了数值模拟,分析了凹模圆角及摩擦系数对挤压过程的影响,从而为优化模具设计,合理制定工艺提供了依据。     

板加筋壁板零件的喷丸成形数值模拟与工艺优化

喷丸成形是在喷丸工艺基础上发展起来的特种成形方法,是飞机整体壁板成形的首选工艺。本文针对板加筋结构壁板零件,应用等效静态载荷温度场来模拟变形过程,将一个复杂的动态冲撞过程近似的转化为一个静态加载过程,并通过优化程序找到满足特定要求的喷丸工艺方案。从而可以快速估量喷丸工艺参数以及喷丸成形整体效果,制定喷丸工艺优化方案,避免实际生产中常用的试错方法。     

翼子板裙板成形工艺分析及有限元模拟

分析了翼子板裙板的工艺特点,并制定了合理的工艺方案,重点介绍了一模四件的拉延模的设计与制造,同时采用板料三维成形分析软件Dynaform对其拉深成形工序进行了数值模拟仿真,得到了合理的拉深工艺补充型面及拉深工艺参数。这种一模四件的模具结构,极大地提高了材料的利用率,同时提高了劳动生产率,节约了生产成本,并且有利于材料的流动。     

5182铝合金板温成形工艺及摩擦学特性的研究

通过对5182铝合金板的室温及高温力学性能的实验研究与分析，提出了5182铝板的温成形工艺。实验研究了工艺参数对5182可成形性能的影响，并分析了成形过程中材料表面化学性能、表面几何形貌和润滑状态等因素对摩擦学特性的影响，最后进行了仿车门零件的成形实验和有限元模拟。