变径管吸能元件的成形工艺和翻转吸能性能研究

利用Abaqus6. 14模拟软件对变径管吸能元件的成形和翻转吸能性能进行研究。利用正交试验设计对变径管吸能元件的成形工艺参数进行优化,获得满足零件质量要求的最优工艺参数组合,即两端分别轴向进给22 mm、整形压力75 MPa、凹模圆角半径3 mm、摩擦系数0. 1,此时零件最大减薄率最小为19. 28%,变形区长度为99. 52 mm,误差为0. 48%。通过将翻转力的模拟值与理论值进行对比,发现两者较为接近,理论公式可为模拟和实验提供一定依据。根据模拟结果进行实验验证,在一副模具中可以一次同时成形出两个零件,且变径管吸能元件在压缩吸能时的翻转模式与模拟情况一致。翻转模式为先发生部分外管内翻,然后发生稳定的内管外翻。内管外翻的翻转力恒定平稳,说明变径吸能元件可作为吸能装置。     

异型变径管内高压成形有限元模拟

通过建立相应的内高压成形有限元模拟模型,用Dynaform有限元分析软件进行模拟分析,研究了异型变径管成形的工艺特点、变形特征及成形参数对成形质量的影响。模拟结果表明,当变径管直径变化率较大时,自由胀形很难成形出理想成品,需采用轴向补料。采用合适的内压加载路径与轴向补料的配合方式能够显著控制起皱、破裂缺陷的产生,使较复杂的异型变径管顺利成形,成形质量较好。     

变径管自由翻转过程研究

在液压胀形有折叠的变径管的基础上,采用试验和模拟方法研究了自由翻转过程.通过对中管形态、翻转圆角半径和壁厚的研究,得出了内、外径比与中管偏移量的线性关系,并通过控制内外径比和自由翻转模式可以使自由翻转达到最优化.     

基于ABAQUS的多点成形有限元模型的建立与验证

利用ABAQUS建立了传统多点成形与力-位移分控多点成形两种模式的数值模型,两种模型均可实现压头的随动偏转,计算效率高。在力-位移分控多点成形数值模型中,能够对200个基本体分别施加位移加载曲线和力加载曲线。以1050铝合金为原材料,对半径为200 mm的圆柱面进行成形实验,将实验数据与模拟数据进行比较,结果表明:模拟结果与实验结果具有较好的一致性。     

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。     

圆柱螺旋齿轮热精锻过程齿变形规律的研究

圆柱螺旋齿轮锻造成形过程中存在成形载荷大、齿形角隅部分充填不满等问题。本文利用Deform-3D软件建立了圆柱螺旋齿轮热精锻的传热-变形耦合有限元模型,通过软件的flow-net功能在选定的特征截面上绘制标记线,得到了不同成形阶段不同位置的网格变形规律。从轴向、周向、径向反映了齿形变形流动规律,利用坐标网格试验对模拟分析结果进行了验证。结果表明试验结果与模拟结果一致性较好。     

变径管温挤压成形工艺数值模拟研究

主要介绍了变径管温挤压成形的数值模拟过程.针对变径管的结构特点,设计了零件的挤压件图并制定了加工工艺.利用有限元模拟软件对该零件的成形过程进行了模拟分析.通过观察金属流动的示意图判断成形过程中金属流动是否合理、是否会产生缺陷.最终确定的成形方法是合理的.     

直齿圆柱内齿轮双向镦挤精密成形工艺研究

现有直齿圆柱内齿轮成形工艺存在轮齿角隅填充不饱满、模具结构复杂、成形力大等一些不足,采用了一种双向镦挤闭式模锻新工艺,分析了新工艺特点。以某20齿的直齿圆柱内齿轮为研究对象,创建了三维模型,利用Deform-3D软件对成形过程进行了数值模拟。载荷-行程曲线表明,变形过程可划分为自由变形、大变形、充满3个阶段。与单向镦挤对比,双向镦挤的载荷值降低19.5%;双向镦挤等效应力明显降低,零件变形正常,无破坏现象出现。通过试验,得到了齿形充填饱满、轮廓清晰、无飞边、折叠、开裂等缺陷的铅质直齿圆柱内齿轮。结果对直齿圆柱内齿轮近净成形技术研究具有一定参考意义。     

基于数值模拟的矩形件成形变压边力曲线确定方法

变压边力技术可以根据成形过程不同阶段的变形特点来设置板料成形所需要的压边力,因此可以充分利用板料成形性能,提高零件成形质量。但是得到复杂零件成形过程中变压边力的形式仍是板料成形领域的难题。该文以矩形件为对象,通过数值模拟技术,提出了基于压边圈位移变化确定变压边力的方法。     

中厚板挤压成形力影响因素研究

成形力作为中厚板体积成形工艺设计中的主要参数之一,是压力机选择和模具强度校核的重要依据.以体积成形有限元分析为基础,运用正交实验法,使用不同的工艺参数组合对中厚板凸台挤压成形过程进行数值模拟,结果显示在不同的成形阶段,变形程度、材料类型和初始板厚是影响成形力的显著因子.研究了变形程度、材料性能、坯料初始厚度对凸台挤压成形力的影响规律.研究结果为中厚板凸台挤压工艺及模具设计提供了一定的理论指导和参考.     

十字形钢管拉拔成形的三维有限元模拟

异型钢管拉拔成形是一种高质量、高效率和低消耗的管材成形加工工艺.以十字形钢管为研究对象,采用有限元技术对拉拔成形过程进行数值模拟,得到了成形过程中管料的变形规律.研究发现：在应力分布上,轴向、周向和径向应力随管料在模具中位移增加而增大,三者最大值均出现在减径带与定径带连接处;沿壁厚方向,中心层应力分布较均匀.在应变分布上,塑性变形主要发生在管料与模具初始接触处及减径带与定径带连接处,周向应变沿拉拔轴向分布有较大变化,在模具入口端部分数值为负,在出口端部分数值为正.同时,模拟讨论了周向压缩系数η、拉拔速度v和摩擦系数μ对拉拔过程的影响,当η在1.05～1.14之间变化时,拉拔过程较稳定,应力-应变曲线分布平稳;拉拔应力随着μ的增加而增大;当v=250mm/s时,拉拔应力取得最小值.     

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。     

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.     

管材内压液力成形的稳定性分析

管材内压液力成形过程中 ,管坯在内压与轴向压力的共同作用下发生变形。成形过程中常见的缺陷是起皱和破裂 ,这两种缺陷的产生都和管的失稳有关。本文运用薄膜理论分析了管坯在轴向力单独作用下的压缩失稳 ,得出临界轴向压力的计算公式 ;从失稳应变强度入手 ,分析了圆柱管在内压和轴向压力共同作用下的分散性失稳 ,根据失稳应变强度的计算公式 ,分析了应力状态系数 a、厚向异性指数 rh、应变强化指数 n等因素对管的失稳应变强度的影响规律     

基于应力成形极限图的6061铝合金成形特征（英文）

采用成形极限图准则和韧性断裂准则两个数值准则对6061铝合金的成形特征进行预测。将数值模拟结果与实验所得成形极限图和冲头力-位移图进行对比。采用Hecker半圆形冲头计算实验成形极限图。将实验成形极限图转化为成形极限应力图并导入Abaqus软件中对样品的缩颈进行预测。将成形极限应力图预测结果与实验所得成形极限应力图进行比较。结果表明,韧性断裂准则对6061铝合金成形极限图和成形极限应力图的预测精度较高。冲头的力-位移图模拟结果和实验结果对比表明模拟结果和实验结果吻合。     

大规格镁合金环形件新型挤压成形工艺及模具设计

针对传统工艺难以制备大规格镁合金薄壁环形件的情况,提出了一种曲母线通道连续翻转挤压成形新工艺.根据成形过程中的金属流动特性,为了避免坯料出现翘曲情况,制定了多次翻转成形工艺方案;采用主应力法对新型工艺进行力学解析;采用Deform有限元软件开展数值模拟,对成形力公式进行验证;通过正交实验,并基于变形均匀性评价因子,对成...     

AZ61镁合金半固态触变挤压成形工艺研究

设计并制造触变挤压模具.进行了高固相率半固态AZ61镁合金触变挤压和常规挤压实验,研究了不同成形工艺参数对变形力的影响.结果表明,在触变挤压变形时,挤压温度越高,变形力越小;挤压速度越快,变形力越大.采用建立的半同态AZ61镁合金的本构关系,对半固态AZ61触变挤压成形进行了数值模拟,通过对触变挤压实验和数值模拟结果的对比可知.二者拟合的较好.     

微小型薄壁内沟槽铜管旋压缩径数值模拟

文章以有限元分析软件MSC.Marc为平台,建立了微小型薄壁内沟槽铜管钢球高速旋压缩径成形的三维弹塑性有限元模型,对缩径过程的变形机理、应力应变分布和受载情况进行了分析;同时,进行了成形过程实验研究。模拟与实验结果表明,沟槽底部的等效应力应变远大于齿形和沟槽管外表面,钢球与沟槽管接触区受三向压应力作用;等效应变沿轴向呈分层分布,沿周向呈间隔分布;轴向进给速度过大,沟槽管容易出现扭曲变形,轴向拉拔力和钢球承受载荷也相应增大。模拟结果揭示的规律与实验结果相一致。该研究有助于改进缩径工艺,提高加工效率。     

金属板材多点复合渐进成形破裂机理分析

以典型方锥台和圆锥台制件为对象,通过数值模拟和破裂试验,从成形区应力应变、厚度分布、破裂位置及破裂断口的形貌特征等对多点复合渐进成形破裂机理进行了分析。结果表明:方锥台破裂断口是在轴向加载产生,圆锥台破裂断口是在成形工具头平面加载产生;破裂断口是由细小的纤维被拉伸演变成微裂纹,微裂纹逐渐扩展成裂纹,最终导致破裂形成的。     

不同层间距对板料渐进成形影响的数值模拟与试验研究

采用有限元法对板料成形过程进行数值模拟,分析了圆锥台件渐进成形过程中不同层间距对等效应变、应力和厚度变化趋势的影响。试验表明,层间距越小,最终等效应变量越大,成形极限越高,较小的层间距有利于减少局部应力集中,数值模拟结果与试验结果基本吻合。