汽车副架液压胀形预成形工艺设计的数值模拟

对汽车副架液压胀形预成形工艺设计进行了数值模拟研究。应用建立在刚塑性有限元法 (FEM)基础上的HydroFORM 3D软件与Oyane延性断裂准则相结合的数值模拟方法 ,重点针对管料初始尺寸的确定 ,给出了汽车副架液压胀形预成形工艺的数值模拟结果。分析表明 ,确定适合预成形工艺条件的管材初始尺寸有利于汽车副架液压胀形工艺的实施     

汽车驱动桥壳液压胀形数值模拟及试验研究

利用ABAQUS软件建立桥壳液压胀形工艺的有限元模型,对汽车桥壳的预胀形和终胀形过程进行了数值模拟,并分析了不同的加载路径对桥壳成形的影响规律。模拟结果表明:预胀形阶段,胀形压力保持30 MPa不变,管坯发生轻度失稳形成三鼓形样件,合模后胀形压力增大至60 MPa,内凹部分贴模得到较好壁厚分布的预胀形管坯;终胀形初期,胀形压力保持20 MPa不变,轴向进给量达到30 mm后快速增大至120 MPa,可以成形出合格的样件。采用Q345B无缝钢管进行物理实验,获得了符合尺寸要求的桥壳样件,验证了数值模拟的可靠性。     

胀形法消减铝合金环形件淬火残余应力研究

针对铝合金淬火残余应力突出的问题,研究了消减铝合金环形件淬火残余应力的方法即胀形法。该方法通过液压胀形机对环形件施加胀形力,使得环形件产生拉伸的效果。采用ABAQUS有限元软件对2219铝合金环形件淬火残余应力及胀形法进行有限元模拟。进行胀形法消减铝合金环形件淬火残余应力工艺试验,采用压痕应变法对环形件的残余应力进行测试。研究结果表明:该环形件淬火残余应力很大,最大值超过300MPa;胀形法可有效消减淬火残余应力,当胀形量为3%时,残余应力幅值降至40MPa以内;试验结果与模拟结果一致。     

紫铜三通管轴压胀形数值模拟及验证

采用弹塑性变形理论分析了紫铜三通管轴压胀形过程中单位胀形力、轴向载荷及平衡力的计算,分析了支管平衡力对成形质量的影响,制定了胀形过程的轴压进给量;建立三通管轴压胀形三维弹塑性有限元模型,分析成形工艺特点,获取合理的工艺参数和模具结构;然后在自行研制的30t轴压胀形试验机上进行工艺试验验证,并对试件进行分析.结果表明,理论分析、有限元数值模拟和试验结果相吻合.     

碳钢/不锈钢双金属复合三通液压胀形数值模拟及试验

为研究液压胀形工艺过程中碳钢/不锈钢双金属复合三通的成形性能,利用有限元模拟软件对碳钢/不锈钢双金属复合三通的液压胀形工艺进行优化计算,分析主要工艺参数对液压胀形支管高度与壁厚均匀性的影响;根据工艺参数模拟计算的结果,对碳钢/不锈钢双金属复合三通进行了实际冷成形试验。结果表明,内压力越大、摩擦系数越小,支管高度越高;摩擦系数越小、轴向进给速度越小,壁厚均匀性越好。实际冷成形试验结果与有限元模拟结果基本吻合。     

铝合金异形截面大型环件胀形工艺及优化

针对2219铝合金5 m级异形截面机匣环锻件,展开冷胀形工艺分析和优化,以达到使环件直径扩大至目标尺寸且使环件各部分的应变均匀性提高的目的。设计了环件的冷胀形工艺,并利用Deform-3D对环件冷胀形工艺进行有限元分析,提取有限元分析结果,并在环件不同位置做应力分析,得出了冷胀形工艺下环件的变形特点和变形规律;结合环件冷胀形工艺的变形特点,对原有胀形工艺进行优化,提高了环件各部分的应变均匀性,并通过实际的胀形工艺实验验证了工艺的有效性。另外,设计了环件胀形时瓣模转动的方案,使环件变形得到优化,优化后的胀形工艺使环件各区域的应变均匀性有了较大提升,为2219铝合金5 m级异形截面机匣环锻件冷胀形工艺提供了一个可靠的理论分析和优化方案。     

铝合金板电磁冲孔变形过程分析

电磁冲孔是将电磁成形技术应用于材料冲孔工艺的一种高能高速加工方法。采用松散耦合法对铝合金板电磁冲孔过程进行数值模拟,分析板坯的动态变形过程,并进行不同电压铝合金板电磁冲孔试验,验证了模拟方法的可靠性。研究结果表明,电磁冲孔过程中板料以自由胀形的方式产生塑性变形;在变形过程中板料受到拉应力与剪切力的共同作用,以拉应力为主;断口主要表现为被撕裂的拉长韧窝,其断裂方式属于韧性断裂。     

基于柔性滑动分体式型腔模具的环形件内高压胀形研究

针对具有小半径圆角的薄壁环形件的内高压胀形工艺存在所需内压过大和零件贴模程度差的问题，提出了传统内高压胀形以及基于柔性滑动分体式型腔模具的内高压胀形两种成形工艺。分析了在相同加载路径下两种成形工艺的有限元模拟结果，确定了基于滑动分体式型腔模具的内高压胀形工艺方案为较优方案。采用正交试验探究了进给量、最大内压和保压时间对成形件的胀形高度和最大壁厚减薄率的影响，并对试验结果进行了极差分析，结果表明，进给量和最大内压分别是胀形高度以及最大壁厚减薄率的最大影响因素。对试验结果进行综合分析得到了最优方案，即进给量19 mm、最大内压80 MPa和保压时间1 s。采用最优方案进行了试验，结果显示该方案可成形出合格的零件，测量成形件的壁厚分布并与有限元模拟结果进行了对比，有限元模拟结果与试验结果的壁厚减薄趋势基本相符。     

双鼓型异形瓶分步液压胀形规律研究

建立了双鼓型异形瓶分步液压胀形过程的有限元仿真模型,并应用MSC.Marc有限元分析软件对直壁瓶体的分步胀形过程进行了模拟,分析了通过液压胀形成形异形瓶双鼓时的变形规律及其缺陷形成机理。根据数值模拟结果,对直径为66mm、壁厚为1mm的铝质直壁瓶体进行了分步液压胀形试验,验证了有限元模拟结果,得到了符合外观形状要求的双鼓型异形瓶制件。研究表明,液体压力和补料之间的协调策略是成形的关键。合适的策略有助于形成对胀形有益的皱褶,避免瓶体胀裂;但是在协调策略不正确的情况下,液体压力无论大小,都有可能导致瓶体局部胀裂。     

端盖落料拉深冲孔翻边局部成形复合模设计

分析了端盖的冲压工艺,设计了落料—拉深—冲孔—翻边—局部成形复合模,详细阐述了模具结构、工作过程及设计技巧。实践表明,模具能实现一次完成落料、冲孔、拉深、翻边、局部胀形工序,保证了产品的形状和尺寸精度。