AZ31镁合金铸轧板材热拉深工艺研究

用拉伸试验机测试了AZ31镁合金铸轧板材的高温力学性能和直角弯曲性能,并对镁合金铸轧板材进行了热拉深试验,研究了拉深温度、拉深速率、压边间隙、润滑方式等工艺参数对板材成形性能的影响。试验结果表明,AZ31镁合金铸轧板材适合于200℃以上拉深,且最小弯曲半径小于4mm,最佳拉深工艺条件为,拉深温度225℃～275℃,拉深速率50mm/min～100mm/min,压边间隙1.125t～1.15t,采用固体润滑剂PTFE,可以得到最大极限拉深比为2.95。     

镁合金板材的固体颗粒介质拉深工艺参数

提出基于固体颗粒介质成形(SGMF)工艺的镁合金板材差温拉深工艺,并展开试验研究。通过对AZ31B镁合金薄板进行差温拉深成形试验,研究了成形温度、拉深速度、压边力、压边间隙、凹模圆角和润滑条件对拉深性能的影响,确定AZ31B镁合金板料最佳成形工艺参数。结果表明:该工艺可显著提高镁合金板材的成形性能,成形温度及拉深速度对板料拉深性能影响较大,板料最佳成形温度区间为290～310℃,颗粒介质与板料理想温差为110～150℃;压边力和压边间隙对拉深性能产生联合影响;此外,凹模圆角和润滑条件也对拉深性能有一定的影响。当上述工艺参数达到最佳值时成功拉深出极限拉深比(LDR)为2.41的工件。     

难变形材料真空环境热拉深系统的开发与应用(英文)

为解决难变形材料成形过程中常温难成形、高温易氧化等难题,提出真空环境热拉深技术。在真空加热技术和变压边力拉深技术的基础上,开发针对难变形材料的真空热拉深系统,该系统由主机系统、液压系统、真空系统、加热系统、水冷系统、降温系统和计算机自动控制系统组成,并通过闭环控制技术实时调节温度、压边力和凸模速度等关键工艺参数。在温度870°C、真空度102Pa的条件下进行2.0mm厚的钼板的拉深试验,得到钼板在该条件下的极限拉深比为1.94。结果表明,真空环境热拉深技术是一种提高难变形材料成形性能和防止高温氧化的有效方法。     

细晶5083铝合金非等温拉深工艺研究

通过实验研究了拉深凹模温度、拉深速度、压边间隙及润滑条件对细晶5083铝合金非等温拉深工艺的影响。实验结果表明:细晶5083铝合金板料在凹模温度为250℃以上具有良好的拉深成形能力。当凹模温度为275℃时,极限拉深比达到2.9;当在较佳的凹模温度不同的拉深速度下进行拉深时,得出细晶5083铝合金非等温拉深工艺在一定的拉深速度范围内对应变速率不敏感,在压头速度≤2mm/min时均能拉深成功。考虑了润滑层厚度和材料在升温过程中的热膨胀性能,通过实验得出的最佳压边间隙为1.9mm。选用水基石墨作为润滑剂,润滑层厚度达到0.3mm左右时拉深能够成功进行。     

AZ31B镁合金方盒形件拉深成形工艺参数研究

针对AZ31B镁合金方盒形件进行拉深成形工艺试验,分析了单个工艺参数的变化对盒形件拉深成形过程的影响,在其他因素不变的条件下,凹模温度在150~300℃范围内,成形深度随温度升高而增大,在300℃时成形深度达到最大值;凸模温度保持在120℃左右,差温拉深效果较为明显;压边间隙调整到1.3t(t为板材厚度)时,拉深深度最大;拉深速度在30 mm·min-1时成形深度最大。确定了影响拉深成形深度的各工艺参数的先后顺序为:压边间隙、凸模温度、凹模温度和拉深速度。运用正交试验方法进行各工艺参数优化组合,结果表明,采用最优工艺参数组合可以提高AZ31B镁合金方盒形件拉深成形的成形深度。     

AZ31与ME20M镁合金板料热拉深性能实验研究

在不同成形温度、拉深速度、润滑条件下对1．2mm厚的AZ31镁合金板料与3mm厚的ME20M镁合金板料进行热拉深性能实验研究。实验表明：AZ31镁板的最佳成形温度为215℃，而ME20M镁板在250℃以上成形性能才随温度的升高明显改善，说明稀土元素对镁合金的室温拉深性能影响很小，但却显著提高镁合金的高温拉深性能，同时也说明镁合金板料具有较佳的轻薄结构成形性；两种镁合金板料热拉深成形性能都对拉深速度敏感．有润滑条件比无润滑条件成形性能要好。通过对成形件传力区部位金相实验分析得知，合理控制热拉深实验参数，能改善成形件微观组织，进而保证成形件质量。     

6061高强度铝合金拉深工艺参数优化

基于DynaForm对6061高强度铝合金板料拉深成形过程进行仿真模拟,通过设计正交试验,研究在不同温度、压边力、冲压速度下的拉深件成形质量,采用极差与方差分析了3个工艺参数的影响程度,并对该影响因素进行了优化分析。研究结果表明:最佳的成形工艺参数为,400℃的试验温度、8 kN的压边力和4 mm/s的冲压速度。     

镁合金AZ31B板材热拉深成形工艺参数优化

在不同温度、不同压边力和不同拉深速度下，针对厚度为0．8mm的AZ31B镁合金板材的成形性能用有限元分析软件进行模拟与分析。在25～220℃的温度范围内，采用直径为140mm的坯料进行冲压成形，研究成形温度、拉深速度以及压边力对AZ31B镁合金板成形性能的影响。结果表明：成形温度为200℃时的极限拉深比达到了2.8；成形温度在200℃以下时，随着成形温度的升高。镁合金板材的成形性能越来越好。这证明AZ31B镁合金具有良好的热拉深性能；此外，拉深速度和压边力对AZ31B镁合金的拉深成形也有重要影响。     

铝合金板温成形过程拉深筋部位摩擦系数的测试

基于板料成形时法兰区周向收缩、厚向增厚的特点和温成形的环境,针对铝合金板温成形过程拉深筋部位摩擦系数的测量,研制了一套新型摩擦测试装置.探讨了压边力、成形温度、润滑状态三种工艺参数和铝合金板试样楔形角对拉深筋部位摩擦系数的影响.研究表明,成形温度和润滑剂对摩擦系数影响比压边力明显;当不采用润滑剂时,随着成形温度从室温上升到250℃,摩擦系数有明显的增加;在高温状态下,三种润滑剂的使用,都可以大大降低温成形时的摩擦系数,但这三种润滑剂之间的润滑效果差异并不明显;在不同楔形角的铝合金试样成形过程中,拉深筋部位的摩擦系数随着角度的增大而增大.     

AZ31镁合金板的热拉深性能

通过热轧工艺制备了厚度为0.8 mm的AZ31镁合金薄板. 在不同温度和应变速率条件下进行了单向拉伸试验. 在50～240 ℃的温度范围内, 采用平底杯形冲头拉深试验研究了成形温度、拉深速度以及冲头温度对AZ31镁合金板热拉深工艺的影响. 结果表明 AZ31镁合金热轧薄板的RLD随温度的升高而明显增大; 在成形温度为200 ℃, 拉深速度为30 mm/min的条件下, 最大RLD可达2.65, 相应的高径比为1.4, 证明AZ31镁合金板具有良好的热拉深性能; 此外, 拉深速度和冲头温度对AZ31镁合金的拉深成形也有重要影响.     

热水器封头零件拉深工艺研究

由于热水器封头顶部曲面形状,其拉伸工艺参数只能通过反复的试验才能确定,费工费力。应用有限元Dynaform软件对热水器封头的拉深工艺进行了有限元分析,研究了压边力、拉延筋设置、毛坯尺寸等参数对热水器封头成形质量的影响规律;针对原工艺的不足,提出了采用小尺寸毛坯和环形半圆形拉延筋改进的新工艺方案。它能显著降低压边力、提高拉深件的可成形性和成形质量,同时也能提高材料利用率。     

Simulation and experimental study on thermal deep drawing of carbon fiber woven composites

Carbon fiber woven composites are composed of carbon fiber woven and resin matrix. To reduce the manufacture cost, thermal stamping, a new forming technology, was proposed and investigated to fabricate composite part. The mechanical properties of carbon fiber have great influence on the deformation of carbon fiber composites. In this study, shear angle–displacement curves and shear load–shear angle curves were obtained from picture frame test. Thermal deep drawing experiments and simulation were conducted, and the shear load–displacement curves under different forming temperatures and shear angle–displacement curves were obtained. The results show the compression and shear between fiber bundles are the main deformation mechanism of carbon fiber woven composite. The maximum shear angle for the composites in this study is 33°. In the drawing process, the forming temperature affects the drawing force, which drops rapidly with the increasing temperature. The suitable forming temperature in deep drawing of the carbon fiber woven composite is approximately 170 °C.     

基于CAE的汽车动力电池固定支架冷冲压工艺设计与分析

以汽车动力电池固定支架为研究对象,基于CAE软件Dynaform对该产品的冷冲压工艺进行设计与分析。通过CAD软件UG建立产品的三维数字模型,结合产品的材质、结构特点、精度和质量要求,确定了产品的冷冲压工艺方案为落料、拉延、冲孔修边。重点利用Dynaform软件对其拉延工序的工艺设计及参数进行数值模拟,依据模拟结果的成形极限图,获得了压边力、润滑条件和拉延筋参数对产品成形质量的影响。在压边力为700 k N、采用液体润滑剂(摩擦系数0.05)和拉延筋高度为7 mm、宽度为11 mm、圆角半径为4 mm、槽凸缘半径为3 mm的条件下,避免了产品出现起皱、拉裂、变形不足等缺陷,保证了产品的成形质量。     

Parametric analysis of warm forming of aluminum blanks with FEA and DOE

1 Introduction Warm forming of lightmass materials has been investigated as an alternative manufacturing process to achieve higher formability compared with forming at room temperature due to a substantial increase in material ductility[1?8]. SHEHATA et a…     

S梁的拉深成形数值模拟

采用数值模拟技术可以在模具设计初期预测产品的成形质量,优化工艺参数,从而缩短模具设计周期,降低成本。基于Dynaform有限元分析软件,对S梁的拉深成形过程进行了数值模拟。针对起皱和未充分拉深等缺陷,提出了压边力和拉深筋工艺参数的改进方案并加以比较,得到了较好的成形模拟结果。试验结果表明：压边力为400kN（不加拉深筋）或300kN（加拉深筋）时成形质量较好。     

Friction aided deep drawing using newly developed blank-holder divided into eight segments

A new process on friction aided deep drawing has been developed in which a metal blank-holder divided into eight fan-shaped segments is used instead of an elastomer ring used in the Maslennikov process. This blank holding device consists of four drawing segments and four small wedges, which can move radially in- and out-wards under a certain blank-holding pressure. The drawing process can be efficiently performed using an assistant punch, which partially supports the deformation of the blank as well as improving the shape and dimensional accuracy of the drawn cup. Deep drawing experiments have been done using soft aluminum sheets of 0.5 and 1.0 mm in thickness to understand the main features of the proposed drawing process. Theoretical analyses based on the energy and slab methods have also been conducted to study the effect of main process parameters on the minimum blank holding pressure required for the onset of deformation, and to obtain the other optimum working conditions. The possibility of the new process has been confirmed by producing deep and successful cups with a drawing ratio of 4.0, although the number of drawing operations is still high.     

智能化拉深控制中的侧壁起皱临界条件

建立了轴对称件拉深侧壁起皱的数学模型。从能量平衡原理出发,通过对屈服准则的线性化处理,推导了考虑几何参数、摩擦系数和材料性能参数、板材皱曲时约束条件的轴对称拉深成形过程中侧壁起皱临界压边力的变化规律,给出了皱曲判据。理论分析与实验吻合较好,为拉深过程的智能化控制提供了理论依据。     

Effects of annealing on mechanical properties and degradation behavior of biodegradable JDBM magnesium alloy wires

Mg–Nd–Zn–Zr magnesium alloy (JDBM) has been studied widely as biodegradable medical material. To process high quality JDBM wires, effects of annealing on the mechanical properties and degradation behavior after drawing were studied by microscopic observations, tensile and immersion tests. The as-extruded wires with a diameter of 3 mm could be drawn up to 9 passes without annealing until 125% cumulative drawing deformation. Complete recrystallization occurred after annealing at 325 °C for 30 min, 350 °C for 5 min or 450 °C for 3 min, respectively. Room temperature tensile tests and simulated body fluid immersion tests showed that annealing at slightly elevated temperature for short time could obtain better properties due to the finer grain size and more dispersive distribution of precipitates. For this study, annealing at 350 °C for 5 min is the best parameters which can be utilized to further fabricate fine wires.