连续辊压成形中的起皱缺陷分析

三维曲面连续辊压成形技术是一种新型的板材成形技术,通过一对可弯曲辊及其形成的辊缝即可实现双向曲率的板料成形。利用数值模拟方法对连续辊压过程中板材的最大压缩率和板材厚度对起皱缺陷的影响进行了研究。研究结果表明,当最大压缩率过大时,凸曲面件中间部位与鞍形件边缘易产生起皱缺陷,起皱程度随最大压缩率增加而增大。增大板材厚度,对失稳起皱具有抑制作用。对数值模拟结果进行实验验证,利用PRO CMM光学追踪器对实验件进行三维型面测量分析,实验结果证明了模拟结果的正确性。     

不锈钢波纹板冷弯成形有限元模拟研究

利用有限元模拟软件MSC. Marc,模拟研究了不锈钢波纹板冷弯成形过程,建立了冷弯成形有限元模型.对板材咬入过程进行分析,并通过上辊下压方法实现了板材的咬入;对工件典型节点的应力应变变化规律进行模拟,获得了典型节点的应力变化历程曲线和横向、纵向应变分布曲线.模拟结果表明:板料在两架次之间存在变形过渡区,过渡区内板材不...     

半球形件粘性压力成形的实验研究

本文对半球形件的粘性介质胀形进行了实验研究。充分利用实验设备的特点 ,分析了背压、介质排放口等粘性压力成形中的工艺参数对板材成形性能的影响。实验结果表明 ,粘性压力成形中背压及介质排放口分布的变化可以引起模腔中介质压力场的变化 ,在板材表面形成不同的压力分布 ,进而改变了板料的流动模式及应力状态 ,选取合适的背压及介质排放口的分布可以改善板材的成形性能     

含硼高强钢带热辊压成形回弹的数值模拟

针对采用含硼高强钢带制造槽形件的回弹与应用问题,设计了一种新的六辊式热辊压成形装置。以2.2mm厚的含硼高强钢带为原料,设定奥氏体化温度为900、910、920℃,穿带速度为750 mm/s,运用ANSYS有限元软件模拟计算了其热辊压成形回弹情况。结果表明,奥氏体化温度对板料热辊压成形回弹影响显著。塑性变形区主要发生在圆角半径较小的圆角处,随着板料成形前奥氏体化温度的升高,板料回弹量呈现减小趋势。900℃奥氏体化温度对应的板料回弹角为8.7°,塑性应变在0.11左右,最大等效应力为589.1 MPa;910℃奥氏体化温度对应的回弹角为7.9°,应变在0.15左右,最大等效应力为584.2 MPa;920℃奥氏体化温度对应的板料回弹角为6.5°,应变在0.16左右,最大等效应力为574.0 MPa。     

国内汽车企业冲压发展现状及冲压资源规划

冷冲压即通过安装在压力机上的模具对板料施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得一定尺寸、形状和性能的零件加工方法。但随着工艺技术的发展,冲压的概念正在逐步扩展,涉及范围也越来越广,如热成形、管材液压成形、板材充液成形、辊压成形、超塑性成形等,如图1所示。     

客车车身蒙皮辊压成形板料展开宽度的算法

介绍了客车车身蒙皮辊压成形的原理,分析了辊压成形时板料变化的机理,给出了客车车身蒙皮辊压成形时板料展开宽度尺寸的计算方法.     

波形板辊弯工艺分析与设计

采用辊弯成形工艺能够获得强度高、性能好、形状复杂和精度较高的工件,而现阶段应用CAD-CAE技术对辊弯工艺的分析较少。本文以辊弯成形工艺生产"U"型槽铝材波形板为实例,应用有限元模拟软件进行波形板辊弯工艺研究,通过设计一系列不同辊型的轧制道次逐步获得所需板料形状。在辊弯成形分析过程中,首先建立1450 mm板材模型,设计出合理的辊弯角度;对辊弯板材进行滚花设计及应变分析;对模拟结果进行描述和分析,并与辊弯成形实验结果进行对比,最终设计出合理的辊弯机组。研究结果表明,采用此辊弯工艺所成形的波形板零件具有表面质量好、尺寸精度高等优点。     

定模动辊变截面辊弯成形有限元分析

基于ABAQUS/Explicit显示动力模块对DP980高强钢定模动辊变截面辊弯成形建立有限元模型,分析板材成形后的等效应力、等效塑性应变及截面厚度的分布特点,并进行安全校核。获得了轧辊成形力与板材的回弹量,为轧辊设计提供了依据。通过实验验证了定模动辊变截面辊弯成形工艺的可行性及有限元分析结果的可靠性。     

基于弯曲角度分配函数的辊弯成形研究

针对辊弯成形过程中因弯曲角度分配不合理出现的应变集中,从而引起扭曲、角部褶皱、边角裂纹和撕裂等缺陷,提出优化弯曲角度分配函数的辊弯成形工艺技术,即依据压型板的截面形状选择优化函数参数及确定成形道次。量化型材断面立边端部水平面的投影轨迹三次曲线,利用曲线函数对弯曲角度合理分配,研究板材在成形道次间的最大等效应变,同时研究了不同板材材料对辊弯产品的影响。通过理论模拟和实验验证最优弯曲角度分配函数。板材厚度为1. 0 mm时,6061铝合金成形道次间等效应变最大值比Q235钢低0. 04%,说明板材材料性能对辊弯成形过程有着重要影响。     

杯突试验测定板料成形极限图的试验研究

成形极限图是衡量板材成形性能的重要指标,本文尝试利用杯突试验在测定板料杯突值的同时获取其成形极限图.通过对20A钢板、5A02O铝板、1Cr18Ni9Ti不锈钢板等板料,在一定加载条件下的测定试验表明:杯突试验所得的极限应变坐标点分布与胀形试验测得的成形极限图一致,但应变范围稍小.     

一种新辊型的增量滚压成形过程仿真

增量滚压成形工艺采用渐进成形的方式在板材表面滚压微沟槽结构,在该工艺原理的基础上,将传统的单一辊型设计为4种不同的辊型。采用有限元软件对新辊型的增量滚压成形过程进行数值模拟,与传统辊型的成形效果进行对比,并分析了新辊型滚压时工件材料流动的特点。结果表明:滚压完成后,新辊型与传统辊型成形的微沟槽高度相等,但后者成形工件端部的堆积量小于前者;在此成形过程中,采用新辊型的辊轮承受的成形载荷更小;通过对工件的速度场、应力场以及应变场的分析,得到工件材料在成形过程中的流动特点,为今后辊轮的优化设计提供了有效的参考。     

薄板曲面微结构电流辅助滚压成形工艺研究

针对燃料电池等系统中的薄板曲面微结构制造,提出了薄板曲面微结构滚压成形工艺,并借助电流辅助成形技术,提高了薄板曲面微结构的成形质量。采用单向拉伸实验,研究了脉冲电源参数如电压、频率、脉宽等对T2紫铜薄板单向拉伸变形行为的影响;开展了薄板曲面微结构滚压变形有限元模拟,优化坯料结构,抑制了曲面微结构件的翘曲失稳;在此基础上,开展了电流辅助滚压成形实验。结果表明,脉冲电流在达到一定阈值时,流动应力显著降低,断裂应变明显提高;采用梯形板坯,可优化板料受力状态,抑制翘曲失稳;脉冲电流辅助滚压成形时,曲面微结构高度分散性变小,成形件一致性更好,微结构尺寸精度更高。     

电磁平板自由胀形3D数值模拟(英文)

电磁成形是一种高速率成形方法,它能够有效提高金属板材的成形极限。但是电磁成形过程复杂,涉及到磁场?结构场之间的耦合分析。数值模拟提供一种手段去解决耦合问题。然而,大多数的数值模拟都限于2D。建立3D有限元模型去分析电磁平板胀形。成形过程中考虑了板料与底模的接触和板料变形对磁场的影响。板料中心节点和半径20mm处节点的位移随着时间的变化与实验结果一致。分析了塑性应变能和塑性应变。     

基于局部分叉理论的铝合金板材成形性预测研究

基于分叉理论和微分方程的特征线理论,建立了在平面应力状态下金属板料成形局部颈缩发生的判据,并根据此判据对成形过程中板料的破裂进行了预测。为了反映塑性变形局部化时塑性应变率对应力率方向的依赖性,在破裂的预测分析中采用了伊藤-吴屋的塑性应变率分量与应力率分量具有一对一关系的本构关系式。通过使用商业非线性有限元软件ABAQUS/EXPLICIT对板料成形过程进行模拟,将得出的模拟结果输入到用MATLAB编写的局部颈缩发生判据程序,实现了板料成形过程中破裂发生的预测。将提出的预测方法应用于A6022铝合金板料的刚性凸模胀形实验,预测的局部颈缩的位置和方向与实验结果大体一致。本板材成形破裂预测方法可用于汽车覆盖件成形及管材液压胀形过程中破裂的预测。     

法向应力对板料成形极限影响的研究进展

在板料成形过程中应力状态对板料(板材和管材)的成形极限有很大影响,通过对板料施加法向应力可以提高板料的成形极限。文章综述并分析了法向应力对板料成形极限影响的理论模型、有限元模型以及实验研究方面的进展。理论模型方面的主要进展,是根据经典塑性失稳理论和M-K理论,建立了考虑法向应力影响的成形极限理论模型,可以准确地预测法向应力对板料成形极限的影响;有限元分析的主要进展,是在韧性断裂准则的基础上,利用体单元建立了考虑法向应力影响的数值模型;有关实验研究方面只是初步的探索,还有待进行深入的研究;对影响法向应力提高板料成形极限的因素进行了总结分析。     

板料点压渐进成形的成形性能研究

板料渐进成形技术作为柔性制造技术,其研究已经取得相当进展。但是在进给轨迹连续的普通渐进成形中,材料在成形过程容易产生沿轨迹方向的推挤,而产生不必要的变形,影响加工能力和加工质量。通过圆弧沟槽实验,对比点压渐进成形和连续渐进成形,发现点压渐进成形可获得的沟槽长度为60.5 mm,大于连续渐进成形中48.9 mm的沟槽长度;破裂位置最大主应变分别为1.212和0.982,说明板料点压渐进成形时的成形性能比连续渐进成形好。通过改变点压渐进成形中正弦波的波长和振幅,说明两参数对成形性能的影响。采用成形性能更好的点压渐进成形,可减少多道次渐进成形的成形道次,拓展渐进成形所能成形的零件结构类型。     

数控渐进成形板料尺寸自动确定方法研究

在板材数控渐进成形中,为满足节省材料、降低成形加工载荷的要求,提出了基于STL(Sterolithography)模型的数控渐进成形板料尺寸自动确定方法。利用板材件底面边界多边形的最小矩形包围盒确定了板料的长、宽;根据板材件厚度的正弦减薄规律确定了板料的厚度,并生成了板材件厚度分布颜色云图。通过对不同形状的板材件比较分析表明,本方法较传统方法能够节省板料9.4%~23.5%。基于有限元分析的数字模拟结果表明,采用本方法确定的板料尺寸完全可以加工成形出预期的板材件。     

不等厚板料液压成形数值模拟和试验研究

与传统的轧制板材相比,采用高压板料成形工艺加工的柔性辊压板坯可以实现工件的优化生产,使其应用于各种特殊场合。本文通过有限元法实现了对柔性辊压板坯加工过程中两个主要阶段(柔性轧制和高压板料成形)的数值模拟与优化。优化过程包括对板料加工链和载荷条件下工件性能两方面的优化。数值模拟与试验结果的对比表明,有限元方法与优化工具的组合成功实现了整个加工链和工件性能的数值模拟与优化。     

镁合金板材电磁成形的成形极限研究

对镁合金板材进行杯突实验和电磁成形实验,通过板材极限应变的测量和读取,绘制出镁合电磁成形的成形极限图。结果表明,电磁成形提高了镁合金成形极限。     

应用韧性断裂准则预测板料的成形极限图

将Oyan韧性断裂准则引入数值模拟预测板料的成形极限图(FLD).讨论了各向异性系数对不同应变状态下准则中各项的影响,通过测定单向拉伸和平面应变拉伸的断裂应变确定了准则中的材料常数.模拟凸模胀形实验得到每一时间步应力、应变值,代入韧性断裂准则预测板料的成形极限.应用Oyan韧性断裂准则预测了铝合金A5182-O和SPCC的成形极限图.模拟结果表明,用韧性断裂准则和数值模拟相结合能成功预测板料的成形极限图.