直壁筒形件凸模支撑渐进成形工艺的数值模拟

以ANSYS/LS-DYNA软件为分析平台,构建了凸模支撑渐进成形过程的有限元模型,成功模拟了用平行直线型路径方案渐进成形直壁筒形件的过程,并通过实验验证了该数值模拟方法的可行性。对数值模拟结果进行后处理得到直壁筒形件的应力应变分布、节点运动以及壁厚的变化规律。结果表明,平行直线型路径方案能够成形出壁厚较为均匀的直壁筒形件,在筒形件口部区域等效应力和等效应变达到最大。     

双凸板材件的数控渐进成形研究

针对数控渐进反向成形中无法直接成形加工双凸板材件的问题,提出了基于双面挤压的双凸板材件数控渐进反向成形方法。该方法通过设计从正反两面可接近各形体的支撑模,并把板材用两个支撑模装夹,从正反两面挤压板材来实现双凸板材件成形。给出了双凸板材件的成形工艺方案和支撑模设计方法,研究了双凸板材件数控渐进反向成形过程数字模拟分析的方法并运用数值模拟分析了该方案的可行性,并且通过成形试验,完成了双凸板材件的制作。研究结果表明,基于双面挤压的数控渐进反向方法可应用于双凸板材件的制作。     

单道次渐进成形锥形件壁厚均匀临界成形角的研究

基于ANSYS/LS-DYNA分析平台构建单道次渐进成形锥形件的有限元模型,利用数值模拟和实验方法研究单道次渐进成形锥形件的壁厚均匀临界成形角。通过研究不同成形角的锥形件,获得所用板料的壁厚均匀临界角,并分析了坯料厚度和轴向进给量对壁厚均匀临界角的影响。数值模拟结果和实验结果均表明,随着坯料厚度增大,壁厚均匀临界成形角逐渐增大,轴向进给量对壁厚均匀临界成形角影响基本无影响。     

数控渐进反向成形中支撑模对成形精度的影响

针对数控渐进成形时是否采用支撑以及采用何种类型支撑的问题,探讨了支撑模的完整性对成形精度的影响。以对称圆台钣金件、非对称钣金件、非对称台阶钣金件3种典型钣金件为研究对象,分别采用全模支撑、半模支撑和无底模支撑3种支撑类型进行成形精度分析。给出了3种支撑建模方法,利用数值模拟分析了3种支撑下的成形情况,并通过成形实验制作了钣金件。研究结果表明,对称规则钣金件采用3种支撑均可;非对称钣金件采用全模支撑可保证成形精度;非对称台阶钣金件采用半模支撑可以达到理想成形效果。     

1060铝板渐进成形极限及影响因素

目前,渐进成形极限曲线(FLC)主要采用实验方法获得,耗时、耗材,且无统一的制作标准。针对理论预测方法较少的问题,借助少量实验,采用Lemaitre韧性断裂准则,预测1060铝板渐进成形极限曲线,进而将预测曲线与实验曲线进行对比,研究工艺参数对渐进成形极限曲线的影响。结果表明,Lemaitre韧性断裂准则能较好地预测1060铝板渐进成形极限曲线,该方法可运用于渐进成形极限曲线的预测。渐进成形中,层间距越小,工具头转速越高或进给速度越低,板料成形极限曲线越高,板料越不容易开裂,成形性能越好。工具头半径在一定条件下,对成形极限曲线的高度影响并不明显。     

板料厚度对1060铝板渐进成形外缘翻边变形的影响

为了研究不同板料厚度的1060铝板在单道次渐进成形外缘翻边过程中的成形规律,基于DYNAFORM有限元分析平台建立了1060铝板数控渐进成形外缘翻边模型,通过数值模拟与实验相结合的研究方法对加工过程进行了分析,研究了5种板料厚度下不同翻边直径所对应的临界翻边直径和翻边高度,结果表明：在一定范围内,成形性能随着板料厚度的增大越来越好,越不容易出现褶皱等成形缺陷。对于特定厚度的1060铝板,其外缘临界翻边直径d_m临界与翻边直径d_m的数值近似呈线性变化,可将其拟合为参数方程。最后通过实验验证证明了模拟结果的准确性与可信性。     

矩形件落料成形复合模设计

图1是小型方桶上的一个矩形冲压件，材料为冷轧薄板、料厚0．30mm，零件上有12个等大的三角形弯曲、中间一个圆弧形的弯曲，虽然零件的结构尺寸是对称的，但是由于零件的造型复杂、外形尺寸小等因素，影响模具的设计方法。以前采用两套模具完成零件的成形，首先用落料模冲出一个矩形状的片，其次用成形模完成零件的弯曲成形，这种方法操作程序复杂，     

1060铝板单道次渐进成形圆孔翻边临界翻边参数的数值模拟研究

利用DYNAFORM软件构建有限元模型,对1060铝板单道次渐进成形圆孔翻边进行了研究,分析了预制孔径大小对壁厚分布规律的影响。结果表明:预制孔径过小会导致翻边出现中部减薄区;增大预制孔径,壁厚呈线性变化区和均匀分布区,中部减薄现象消除;预制孔径较大时,翻边壁厚线性分布。探究了在5种板料厚度下,不同翻边孔径对应的临界预制孔径,以及临界预制孔径对应的翻边高度,并将翻边孔径和临界预制孔径以及临界预制孔径和翻边高度之间的关系拟合成参数化方程。发现增加板料厚度,临界预制孔径减小,翻边件的成形极限增大。     

杯形件温挤成形凸模润滑方式的研究

针对杯形件温挤生产中挤压凸模寿命过低这一问题，从分析导致该问题的主要因素入手，对现行工艺中挤压凸模的润滑方式进行了改进，并对改进方式进行了计算机模拟分析和实验验证。结果表明：采用改进润滑方式后，挤压力约降低30％，挤压凸模的温升下降15%左右，从而有效地改善了凸模的工作条件，实现挤压凸模寿命的提高。     

抛物形件用软凸模拉深成形

分析了抛物形件用凸模拉深过程，用聚氨酯橡胶凸模能简化抛物形件的制造工艺，有郊地防止拉裂，起皱和回弹，给出了软凸模拉深系数和合适的软模硬度。     

筒形件缩口成形最佳凹模锥角的确定

应用金属塑性成形理论推导出了筒形件锥形凹模缩口成形中作用于毛坯壁上的最小轴向应力的锥形凹模锥角表达式 ,并分析了摩擦因数对锥形凹模锥角的影响。     

带浮动凸模的弯曲成形模

带浮动凸模的弯曲成形模南京机械高等专科学校（江苏南京２１００１３）张荣清１引言图１所示为压缩机的卡簧,材料为１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ,料厚０．８ｍｍ,料宽６ｍｍ。零件若采用多次弯曲成形,不但生产效率低,而且在模具设计与制造过程中,还存在工件定位、回弹修正...     

有模单点渐进成形工艺参数对1060铝合金成形性能的影响

为了研究各工艺参数对有模单点渐进成形直壁筒形件成形性能的影响,采用正交实验法,对层间距、工具头半径、进给速度和成形道次4个工艺参数进行优化设计,对板料变形区厚度进行仿真研究,并通过极差分析,得出各工艺参数对成形后板料最小厚度的影响。研究结果表明:各工艺参数中,成形道次数对板料成形最小厚度影响最大,工具头半径影响最小;对1 mm厚的1060铝合金板进行优化后,最小成形厚度为0.389 mm,比2道次成形后的最小厚度0.242 mm提高了60%。因此,在有模单点渐进成形直壁筒形件过程中,成形时间允许时,可适当增加成形道次,提高成形质量。     

渐进成形锥形件壁厚稳定区域影响因素的研究

基于ANSYS/LS-DYNA分析平台构建单道次渐进成形锥形件的有限元模型,利用数值模拟和实验方法研究单道次渐进成形锥形件减薄带出现后的壁厚稳定区域最大直径的影响因素.研究结果表明:壁厚稳定区域的最大直径随着成形角、锥形件口部直径的增大近似线性增大;轴向进给量和坯料厚度对壁厚稳定区域的最大直径影响较小,可以利用增加工艺余料的方法来获得壁厚均匀的锥形件.     

板料单点渐进成形中成形角对成形影响的模拟分析

介绍了金属板料单点渐进成形的基本原理;利用有限元软件LS_DYNA分析了板料渐进成形中当工具头压下时,不同成形角条件下,工具头与板料接触区域的应力分布;根据对模拟数据的分析比较,讨论了不同成形角对板料成形时的影响;就提高成形直壁件的高度提出了改进意见,并在试验中得到证实。     

1060铝板渐进成形外缘翻边壁厚分布与翻边高度的模拟研究

基于DYNAFORM软件,对1060铝板单道次渐进成形外缘翻边进行模拟研究。探究对于一定厚度的金属板料在渐进成形外缘翻边直径为d_m时,不同毛坯直径D对成形结果的影响。结果表明:对于翻边直径d_m一定的外缘翻边制件,随着毛坯直径D的增大,制件壁厚的分布状态依次呈现线性增厚、曲线增厚和中部减薄3种特征,当壁厚出现中部减薄时,制件的成形质量大大降低,无法满足使用需求,将成形时不出现中部减薄的最大毛坯直径称为该尺寸下的临界翻边直径d_(m临界)。同时,对于渐进成形外缘翻边高度的研究表明,翻边高度与毛坯直径的关系可以近似采用二次多项式来表达。     

渐进成形A3003铝板锥形件减薄带壁厚变化规律试验研究

为了研究渐进成形初始成形阶段A3003铝板锥形件减薄带的壁厚变化规律,利用渐进成形试验加工了8组A3003铝板锥形件,通过测量减薄带处的壁厚分布,分析了工具头直径、进给量、成形半锥角和润滑条件等加工参数对锥形件减薄带壁厚变化的影响规律。结果表明,渐进成形锥形件壁厚变化可分为3个区域,即壁厚减薄区、壁厚回升区和壁厚稳定区。成形半锥角是渐进成形锥形件壁厚的主要影响因素,对锥形件的表面质量影响最大因素是润滑条件,影响锥形件壁厚均匀度的是进给量,对锥形件壁厚稳定区壁厚的稳定有一定影响的是渐进成形的成形工具头直径。渐进成形加工参数对A3003锥形件减薄带减薄率的影响程度为:成形半锥角进给量工具头直径润滑条件,对锥形件减薄带减薄范围的影响程度为:成形半锥角/进给量工具头直径润滑条件,增大成形半锥角不仅可以降低锥形件减薄带的减薄率,还能减小减薄范围。     

1060铝板两道次渐进成形圆孔翻边优化

以1060铝板为研究对象,基于DYNAFORM有限元模拟平台,建立了扩孔两道次渐进成形圆孔翻边模型,并通过ETA/POST后处理软件对成形结果进行了分析,比较了单道次成形和扩孔两道次成形制件的壁厚分布情况和翻边高度.研究结果表明,相较于单道次成形,扩孔两道次成形可以有效减少制件的减薄现象,使壁厚分布更为均匀;根据模拟结...     

单点渐进成形中成形角对成形极限的影响

在单点渐进成形中,成形零件的厚度满足正弦定律,成形极限用最大成形角表示.本文设计了测定板料最大成形角的试验装置并通过两组试验来测定LY12M的最大成形角.首先用曲线斜率为变量的旋转类零件初步确定最大成形角范围,然后再用曲线斜率为定值的旋转类零件确定真实最大成形角.经测定,铝板LY12M的真实最大成形角为65°.该方法用来测定板料的最大成形角是简单、可行的.