变薄拉深过程的数值模拟

利用上限元法对变薄拉深过程进行了数值模拟。在考虑加工硬化的基础上分析了凹模、芯轴与制件之间的摩擦因子以及变形比对变薄拉深工艺过程的影响。     

304奥氏体不锈钢拉深过程有限元模拟

不锈钢制品由于其美观的外表和良好的使用性能,在国民经济各行各业被广泛使用,但不锈钢在拉深过程中硬化严重,易出现起皱、破裂现象,使成品率降低。本文应用ABAQUS有限元软件模拟了304奥氏体不锈钢圆筒件在不同摩擦条件下的拉深成形过程,分析了摩擦系数对304不锈钢圆筒件拉深成形过程的影响。结果表明,304奥氏体不锈钢圆筒件拉深过程中,较适宜的摩擦系数为0.08～0.15。当摩擦系数过小时,将在坯料与凹模圆角处发生破裂;而摩擦系数过大,则严重影响坯料的拉深极限。     

深杯形件多道次变薄拉深过程数值模拟

以某典型深杯形件为例,通过零件形状分析确定了最佳的成形方案.然后在Deform3D有限元仿真软件和刚塑性有限元理论基础上,对该深杯形件变薄拉深过程进行了数值模拟.研究了变薄拉深工艺的主要参数(摩擦系数、变形速度)对成形过程的影响.通过分析得到了不同工艺参数与成形载荷和工件损伤之间的关系,这能为深杯形件变薄拉深工艺优化设计提供理论依据.     

304不锈钢壳级进模变薄拉深工艺及数值模拟

根据经验公式和理论数据对某304不锈钢壳进行直径减小、壁厚变薄的变薄拉深级进模设计,并运用Deform-3D对连续变薄拉深成形过程进行数值模拟,揭示了成形过程等效应力和行程载荷曲线的分布规律。模拟与试验结果表明:成形过程中,坯料的最大应力集中在与凹模圆角和凹模工作带相接触的区域;随着凸模圆角减小,凸模圆角与直壁连接处应力增大,出现危险区域;为防止最后一道拉深过程中凸模容易磨损及产品被拉伤,应合理设计拉深系数、变薄量及凹模圆角;直径减小壁厚变薄拉深件的直壁壁厚均匀。     

单模变薄拉深成形的有限元模拟

本文通过对单模变薄拉深过程的有限元模拟 ,分析了变薄系数对变形力的影响 ,得出了与实验相一致的结果 ,为进一步研究多模变薄拉深工艺参数的优化提供基础。     

板料变薄拉深过程中的润滑与模具设计

分析了常见的2种变薄拉深方法，指出要克服板料与模具接触面间由于强烈的摩擦造成磨损、烧粘、卡咬使模具失效，必须要进行有效的润滑。较详细的论述了变薄拉深时的润滑的机理和模具设计要点。     

变薄拉深

变薄拉深通常是拉深工序或冷挤成形(impact extrusion)工序后进行的一种旨在实现极薄壁杯形件的成形工序。也可用此方法实现极薄壁管件的成形。变薄拉深是在室温下进行的。适用的材料有铜、铝、钢等金属。啤酒罐(铝)、子弹壳(铜)等都是它的典型产品。它们的变薄程度都达到90％。 1.工艺分析图1所示是深拉深后零件图。     

变薄拉深力的测试

变薄拉深时筒坯内外侧与凸、凹模接触面存在两个方向相反的摩擦力，其摩擦参量是力学计算和润滑剂选择的重要依据。按文献[1]提出通过变薄拉深力和冲头顶推力确定两个摩擦因子的力学原理，设计出测试系统，其顶推力传感器设计巧妙，有独到之处。采用本测试系统确定的摩擦因子应用于文献[2]变薄拉深力及凹模出口应力计算，与试验值吻合。     

在曲柄压机上变薄拉深有限元模拟与试验研究

通过对轴承环进行拉深工艺分析，找到了影响变薄拉深工艺的各种因素，论证了轴承环进行变薄拉深的可行性与优越性。采用有限元软件Dynaforrn及Deforrn对其进行数值模拟，获得了优化的工艺参数并得到生产实际检验。     

三销滑套冷精整模具改进及模拟分析

三销滑套零件形状较为复杂,若采用常规方法设计冷精整模具,容易出现壳套内柱面成形不饱满的现象。针对该现象,采用等变形量的设计方法,将壳套横截面进行区块划分,给出了冷精整模具的改进设计方案,并采用数值模拟技术对常规与改进方案进行了分析。结果表明,改进方案可以很好地解决该工艺问题。同时,完成了相应的工艺试验,获得了满足设计要求的合格制件。     

201不锈钢点焊过程的数值模拟

采用Anays有限元分析软件,对201不锈钢电阻点焊过程温度场和应力场进行模拟,分析了点焊加热及冷却过程的特点和温度分布规律,探讨了点焊过程的应力变化以及分布特点.模拟发现,随着点焊加热的进行,逐渐形成以贴合面对称的椭圆形熔核,熔核内部以压应力为主;冷却过程中工件内等温线保持椭圆形收缩,熔核内部的应力逐渐转化为拉应力....     

弹壳引深工序中断裂研究

针对弹壳引深工序中盂子断裂的问题,根据经典的单模引深理论推导了多模引深应力计算理论模型,结合Deform软件对枪弹弹壳多模连续引深过程进行仿真分析,得到弹壳引深过程中影响盂子毛坯断裂处应力变化的参数及其应力变化曲线,分析了盂子毛坯口部的材料流动情况。结果表明,弹壳引深工序中盂子毛坯断裂的原因是下模定径部盂子材料富集,增大了下模变薄比与材料变形抗力。将引深下模的锥角减小后,口部富余体积变小。对比引深过程中应力的实验测量数据与数值模拟数据,吻合度较好,验证了模拟的可靠性,为弹壳引深工序中模具设计及其参数优化、提高材料利用率提供了可靠的依据。     

奥氏体不锈钢室温强度和塑性的数值模拟计算

在理论研究和试验的基础上,结合各研究者实验数据和作者的大量研究结果,研究了奥氏体不锈钢室温强度和塑性与合金元素的变化规律,经计算机处理得到了室温强度、伸长率的定量计算的表达式.     

Hole flanging with ironing process of two-ply thick sheet metal

An incremental updated Lagrangian elasto-plastic finite element method(FEM) was employed to analyze the hole-flanging with the ironing of circulate plates using a pre-determined smaller hole at the center of the two-ply sheet metals. An extended rmin technique was employed such that each incremental step size can be determined not only by the yielding of an element Gaussian point, but also by the change under the boundary conditions of penetration, separation, and the alternation of the sliding-sticking state of friction along the tool-sheet interface. Two-ply sheet metals are generally composed of metals that have different mechanical properties. Thus, the forming process of these materials is complicated. A number of experiments and simulations were performed using a conical punch with a cone angle of 45°. The experimental results were compared with FEM-simulated results. It is found that using the elasto-plastic FEM can effectively predict the generation process of the deformed shape until unloading. The calculated sheet geometries and the relationship between punch load and punch travel are in good agreement with the experimental data.     

钢管径向摩擦焊温度场数值模拟

采用ABAQUS有限元软件,基于传热学及弹塑性力学有限元法,建立了径向摩擦焊接过程的二维轴对称、热力耦合及非耦合有限元计算模型.采用网格重划分技术模拟了径向摩擦焊接过程中焊接接头的温度场分布.结果表明,模拟出的接头飞边形貌与实际结果吻合良好.在二级摩擦阶段,摩擦界面由摩擦生成的热量与飞边形成带走的热量以及热传导散失的热量达到动态平衡,界面温度稳定在1320℃以下.在三级摩擦阶段,由于高温金属层被迅速挤出,界面温度迅速下降.通过分析金相组织,得出接头热循环过程.接头温度分布的模拟结果与实际结果吻合良好.     

锻钢活塞预成形过程的数值模拟分析

锻造成形过程是一个非常复杂的弹塑性大变形过程,有限元法是用于锻造成形过程模拟中一种有效的数值计算方法。通过数值模拟技术分析锻钢活塞的预成形过程,优化预成形模具型腔,获得了合理的生产工艺,达到减少成形工步、提高原材料利用率并获得合格终锻件的目的。     

不锈钢/铝(合金)/不锈钢多层复合板的冲压成型性能

通过实验测量了不锈钢／铝合金／不锈钢三层复合板和不锈钢／铝／铝合金／铝／不锈钢五层复合板的各项成型性能指标，并采用刚一塑性有限元方法对这2种复合板在有压边力条件下的冲压成型过程进行了计算模拟分析，获得了各组元金属的变形规律以及等效应力、应变分布图。分析结果证明：五层复合板的冲压成型性能要优于三层复合板。