异形底盒形件充液拉深数值模拟

针对异形底难成形的问题,以异形底盒形件为研究对象进行了充液拉深有限元数值模拟研究.设计了先预胀后拉深的液压加载路径,对零件成形及贴模性进行有限元数值模拟研究.为了提高成形质量,采用施加主动周向压力的工艺方法,基于数值模拟技术,提出了通过设置局部坐标系来简化周向压力施加复杂的问题;设计了两种坯料形式,四组周向压力加载曲线...     

环形件复合液压成形模拟研究

采用充液拉深筒形件再液压胀形的复合液压成形工艺成形环形件,利用DYNAFORM5.9软件对环形件复合液压成形过程进行模拟,探究不同工艺因素下预成形筒形件对环形件成形质量的影响,因素包括拉深比、最大液压、凸模圆角半径及中间退火。结果表明:随着拉深比增大,筒形件和环形件的最薄点壁厚逐渐减小;采用单拐点液压加载的筒形件充液拉深成形中最大液压愈大,得到的环形件壁厚减薄愈剧烈,最薄点壁厚愈小;随着凸模圆角半径的增加,筒形件圆角处壁厚增加,胀形后环形件最薄点壁厚减小;在复合液压成形的两工序间对筒形件进行中间退火,有利于后续加工,提高成形性能。     

球底筒形件主动径向加压充液拉深的数值模拟

基于低塑性、大高径比铝合金板材零件成形需求,提出了主动径向压力充液拉深新技术.通过数值模拟方法,对5A06铝合金球底筒形零件主动径向加压充液拉深成形过程进行了研究.采用基于LS-DY-NA3D内核的动态显示分析软件ETA/Dynaform5.5,根据成形工艺的特殊性,提出了液压载荷施加方法;依据球底零件变形时悬空区大小和曲率半径确定了合理的加载路径,并分析了主动径向压力和液室压力对零件成形过程和零件壁厚分布的影响,讨论了成形过程中出现的缺陷.研究结果表明,采用合理匹配的主动径向压力和液室压力加载路径,可有效地降低板料成形时的径向拉应力,抑制零件球底部的过度减薄,显著提高铝合金球底零件的拉深极限.     

球底简形件主动径向加压充液拉深的数值模拟

基于低塑性、大高径比铝合金板材零件成形需求,提出了主动径向压力充液拉深新技术.通过数值模拟方法,对5A06铝合金球底筒形零件主动径向加压充液拉深成形过程进行了研究.采用基于LS-DYNA3D内核的动态显示分析软件ETA/Dynaform5.5,根据成形工艺的特殊性,提出了液压载荷施加方法;依据球底零件变形时悬空区大小和曲率半径确定了合理的加载路径,并分析了主动径向压力和液室压力对零件成形过程和零件壁厚分布的影响,讨论了成形过程中出现的缺陷.研究结果表明,采用合理匹配的主动径向压力和液室压力加载路径,可有效地降低板料成形时的径向拉应力,抑制零件球底部的过度减薄,显著提高铝合金球底零件的拉深极限.     

拉深用板材塑料涂层的单双面性

用软钢、不锈钢、铜和铝几种涂复塑料薄膜层板材分别进行了筒形件及曲面零件拉深成形的成形性能试验研究。从试验得到的相应结果并经有关分析,提出了一个新观点:筒形件拉深以及以拉深变形为主的曲面零件的拉深成形,应采用单面涂层板材;盒形件拉深以及以胀形变形为主的曲面零件     

不锈钢筒形件充液拉深的壁厚影响因素分析

将温充液拉深和拉深孔技术相结合,采用数值模拟方法对不锈钢成形过程模拟,分析了液池溢流压力与预胀初始压力等工艺条件对成型筒形件壁厚的影响规律,得到了筒形件温充液拉深的优化工艺参数。     

汽车桥壳液压胀形工艺的研究及最新进展

介绍了半滑动式液压胀形的基本思想以及小型汽车桥壳的液压胀形工艺过程,在普通液压机上试制出模拟样件。提出了钢管胀压成形工艺,先将两端缩径的管坯进行液压胀形得到轴对称的预成形管坯,再对其内部充液（水）并用模具压制成形,并试制出胀压成形桥壳样件。与液压胀形样件比较表明：胀压成形样件轮廓清楚,桥包部分过渡小圆角贴模性好,壁厚减薄量小,成形液压力低。     

镁合金盒形件充液拉深液压力的研究

用有限元模拟软件Marc对镁合金盒形件的充液拉深成形过程进行了数值模拟,讨论了液压力对成形的影响,得出了成形的比较理想的液压加载方式、最大液压力等参数.     

钛合金钣金构件高压气胀成型技术研究进展

介绍了一种钛合金钣金构件的高压气胀成型技术.该技术采用高压气体介质传递载荷,使板材或管材在一定温度下变形,贴靠模具型腔以获得复杂形状,具有压力高(最高70MPa)、尺寸精度高、壁厚均匀性好等特点.以一种筒形件和一种异形截面管件为例,研究了复杂构件壁厚均匀性的控制方法,采用热拉深-高压气胀复合成型工艺和局部扩胀-高压气胀复合成型工艺,研制了壁厚较为均匀的钛合金筒形件和异形截面管件.     

SUS304不锈钢薄壁筒形件冷塑性成形方法探析

主要论述有关SUS304不锈钢薄壁筒形件的基本冷塑性成形工艺及各自加工特点,包括拉深成形工艺、旋压成形工艺、液压胀形工艺.结合筒壁缩颈处3种典型几何型面的薄壁筒形件探析多种冷塑性成形方法,对应喇叭形锥面、碗形倒扣弧面和弓形双型面的塑性加工方法为拉深+局部旋压成形、拉深成形、拉深+液压胀形.指出复合成形工艺具有明显的优点以及广阔的应用前景,不仅能加工传统模具难以成形的复杂形状,而且能有效减少成形次数和提高工件的强度与刚度.实际生产中,通常以产品质量与经济成本为导向进行综合考虑来确定最优成形工艺方案.     

应用韧性断裂准则预测盒形件拉深成形极限

目前已提出的韧性断裂准则预测板料成形极限，只在简单轴对称件中得到应用．利用作者提出的韧性断裂准则预测了铝合金板LF21，LY21(M)和钢板st17非轴对称的方盒件拉深成形极限，并与成形极限图的预测结果和实验结果进行比较．结果表明，这种方法较好地预测了盒形件拉深成形极限，为预测非轴对称件成形的断裂发生提供了一种有效的方法，也为预测复杂形状零件成形极限奠定了基础．     

超塑性自由胀形温度对Ti2AlNb板材壁厚分布的影响

为研究Ti_2AlNb合金高温超塑性自由胀形时的壁厚分布规律,对初始厚度均匀的Ti_2AlNb板材进行有限元模拟和试验研究.在胀形温度分别为910、930、950和970℃时,采用恒应变速率法对最终胀形试样的壁厚分布进行数值模拟,研究了胀形后试样的壁厚分布规律.结果表明:Ti_2AlNb板材在胀形后曲面壁厚分布不均匀,易呈现出不规则球形;胀形温度对曲面形状和壁厚具有较大的影响,变形温度对Ti_2AlNb板材超塑性自由胀形壁厚分布影响较大.在此基础上,引入温度敏感性指数n,对预测胀形壁厚的E-K模型进行修正.研究结果为Ti_2A1Nb合金在航空航天复杂薄壁结构件的超塑成形提供一定的参考依据.     

差温拉深/超塑性胀形复合工艺研究

对于高径比达1．0以上的深筒形件,采用普通拉深工艺,需要3个以上道次加工3套成形模具。而超塑性胀形又仅能保证成形深度不是很大时零件的成形质量。本文介绍了在微机控制超塑性胀形装置上采用差温拉深／超塑性胀形复合工艺成形深筒形件的研究过程,为成形高径比大的零件开辟了一条新路。     

铝合金管件液压胀形的实验及仿真分析

为深入了解薄壁管在不同加载路径下的成形情况及变形规律,采用仿真分析与实验测试相结合的方法对薄壁管件在内部液压下的塑性变形特征进行研究,并自行搭建了能够实现铝合金管件液力成形的实验系统,进行了不同工况下的胀形试验.基于ABAQUS非线性有限元软件对铝合金管件液压胀形过程进行数值模拟,通过将仿真结果与实验结果进行对比,验证了有限元模型的正确性,以此为基础,对胀形管件的失效形式、壁厚分布以及合理的加载路径进行研究,并总结了胀形管件的变形规律,为研究复杂变截面管件液压成形提供了有益的参考.     

基于FEM的翼子板充液成形工艺与优化

针对复杂结构零件冲压成形时出现的破裂与拉延不充足等问题,采用板料成形模拟软件Dynaform对汽车前翼子板充液拉深工艺进行了有限元数值模拟研究。依据翼子板各处进料规律,提出了三种拉延阻力系数不同的拉延方案。以零件的成形极限图(FLD)为分析标准,研究了拉延阻力系数、液室压力加载路径和压边力对翼子板成形质量的影响规律。研究结果表明:设置合理的拉延筋、加载路径和压边力,可以改善翼子板的成形性能,并且能够获得壁厚分布均匀的零件。     

板材充液成形过程反胀效应影响因素

研究了板材充液成形过程中影响反胀效应的因素。将反胀效应划分为初始反胀(IIB)和局部反胀(LIB)。IIB的主要参数为反胀高度率(HIb/t)和反胀压力率(pIb/t),LIB受到IIB的影响并且与成形过程中液室压力直接相关。通过数值模拟得到了半球底筒形件和平底筒形件的最优反胀参数,并优化了对反胀效应有较大影响的凸模与压边圈间隙以及压边圈入口圆角等工艺参数,使反胀效应在充液成形过程中发挥了更大的作用。最后,试验验证了数值模拟结果的正确性。     

半球底筒形件充液拉深加载路径优化研究

针对半球底筒形零件充液拉深过程中悬空区形成的"软拉深筋",通过理论分析、数值模拟和工艺试验对与半球成形阶段直接相关的液压加载路径进行优化研究.理论推导得出液压载荷加载范围,并以其为基础进行多种加载路径条件下的数值模拟,获得不同加载路径对破裂关键点的壁厚及应变的影响规律,结合试验确定了合理的液压加载路径.结果表明:零件半球部分成形过程中破裂关键点在优化的加载路径条件下既可产生必要的有益摩擦,改善成形过程的应力应变状态,又可避免破裂关键点的过度减薄,提高了零件壁厚分布的均匀性和成形极限.     

充液拉深中任意空间域流体介质压力的分析

采用有限元方法求解充液拉深过程中任意空间域流体介质压力分布,分析直壁间隙、法兰间隙对流体介质压力分布规律的影响,并给出了计算法兰区域最小压边力的方法,提出了充液拉深成形中间隙和最小压边力等工艺参数的选择方法,讨论在充液拉深成形过程中凹模圆角下等压处理的条件.结果表明:直壁间隙和法兰间隙共同决定流体介质压力分布,同时间隙比越大,直壁和凹模圆角部分压力分布越均匀.     

管材径压胀形装置开发及试验研究

相对常规的液压成形,径压胀形具有一些独特的优点.开发了一套管材径压胀形装置,在其上开展将圆形截面管材径压胀形成三角形截面试件的试验研究,分析管端约束方式、成形液压力及摩擦力等对成形管件的截面轮廓形状、壁厚分布、破裂位置、材料填充性、管件失效形式的影响.研究结果表明,随着液压力的增大,材料模具填充性会越好,但截面形状对称性及壁厚分布均匀性变差;管端约束力大时,截面轮廓形状的对称性、壁厚分布的均匀性均较好,但材料填充性变差;良好的润滑可以有效改善截面轮廓形状的对称性、壁厚分布的均匀性及材料的填充性,从而推迟管件的破裂;不适当的成形液压力会使管件出现填充不足、压塌或者破裂等缺陷.     

控制厚度分布的变摩擦正反向超塑成形

为研究摩擦力在超塑成形中对工件厚度分布的影响规律,以正反向超塑成形侧壁厚度均匀的TC4深筒形件为背景,采用MARC有限元数值模拟分析了预成形模和终成形模的表面摩擦系数在正反向超塑成形时对成形件壁厚分布的影响.结果表明:合理地增大预成形模的表面摩擦力能显著增加预成形的局部减薄作用,对于提高零件最终壁厚分布均匀性有利.同时,终成形模摩擦力的减小,可以使板料趋于整体变形,壁厚分布趋于均匀.根据数值模拟结果进行了变摩擦正反向超塑成形试验,制得了厚度分布在1.50～1.78mm范围内的航天用TC4钛合金深筒形件,比普通正反向超塑成形件厚度分布(1.18～2.24mm)有了很大改善.