439不锈钢排气系统前管内高压成形工艺参数研究

利用abaqus有限元分析软件,建立了439不锈钢排气前管的有限元分析模型,对其内高压成形过程进行了数值分析.内高压成形分三个阶段,即屈服阶段、成形阶段、整形阶段,每个阶段管件各部分受力情况复杂,因此需研究成形因素对成形结果的影响,以弄清起主导作用的工艺参数.因此,首先研究了不同加载路径下的轴向进给量与内压力对成形后的减薄率、壁厚差、是否出现缺陷等数据的影响,确定了最佳的加载路径、轴向进给量和内压力;以前面确定的参数为基础分析了在同样加载曲线下,管壁与模具之间摩擦系数和整形压力对内高压成形过程和质量的影响.结果表明加载方式采用三段式加载,内压力40 MPa,轴向进给量14 mm,摩擦系数小于0.1,整形压力大于110 Mpa时,内高压成型质量最佳.     

T型三通管内高压成形仿真与实验研究

针对T型三通管内高压成形过程中胀形高度较低、成形质量差等问题,开展对T型三通管内高压成形仿真与实验的研究.对T型三通管进行内高压成形实验,并利用软件DYNAFORM对T型三通管内高压成形过程进行数值模拟,通过对比仿真与实验结果验证了有限元模型建立的正确性.基于此分析背压推头后退量、背压推头加载路径与整形压力对T型三通管成形质量的影响,结果表明:当背压推头选用折线加载路径,后退量为8 mm,整形压力为90 MPa时,三通管成形质量较好,为工程化应用提供了参考.     

基于灰色理论的T形管内高压成形加载路径优化

以最大轴向进给力、支管背压力、内压力为因子,建立正交试验设计方案,进行有限元模拟,获得不同加载路径下的质量目标函数值。利用灰色系统理论,计算各个目标矢量与参考目标值之间的关联系数,将多目标转化为以关联度为目标的单目标。进一步计算各成形工艺参数的平均关联度,获得优化加载路径组合参数,以此进行有限元模拟验证。结果表明,通过该优化方法能获得综合质量较高的内高压成形的T形三通管。     

一种异型管件内高压成形规律仿真研究

传统异型管件常采用板料成形生产,其缺点是成形工序多和模具结构复杂等.采用内高压成形生产异型管件,较传统工艺具有工艺简单和生产费用低,以及成形管件的强度与刚度高等优点.本文采用有限元软件AUTOFORM对异型管件开展先弯管后内高压成形的多道次数值模拟,研究液压加载方式、摩擦系数对其成形结果的影响规律,并确定合理的参数设置,并得到理想的数值模拟结果,为异型管件的实际内高压成形生产提供一定的指导作用.     

扭力梁内高压成形的起皱行为

为了揭示扭力梁内高压成形时起皱的形成机制,采用实验和数值模拟的方法研究低碳钢扭力梁内高压成形过程支撑压力和补料量对起皱的影响规律;通过数值模拟给出起皱区应力状态,并绘制应力分布轨迹图,从应力分析角度揭示起皱形成机制.结果表明:随着支撑压力的提高,轴向压应力的绝对值下降,失稳起皱趋势降低,当支撑压力超过一个临界值时,皱纹完全消除;随着补料量的增大,轴向压应力的绝对值升高,失稳起皱趋势增大,当补料量超过一个临界值时,开始出现皱纹.对于直径为89 mm、壁厚为2.5 mm低碳钢管材,当支撑内压为30 MPa,补料量为15 mm,为一个合理的加载路径,可以有效避免起皱.     

铝合金管件液压胀形的实验及仿真分析

为深入了解薄壁管在不同加载路径下的成形情况及变形规律,采用仿真分析与实验测试相结合的方法对薄壁管件在内部液压下的塑性变形特征进行研究,并自行搭建了能够实现铝合金管件液力成形的实验系统,进行了不同工况下的胀形试验.基于ABAQUS非线性有限元软件对铝合金管件液压胀形过程进行数值模拟,通过将仿真结果与实验结果进行对比,验证了有限元模型的正确性,以此为基础,对胀形管件的失效形式、壁厚分布以及合理的加载路径进行研究,并总结了胀形管件的变形规律,为研究复杂变截面管件液压成形提供了有益的参考.     

管件液压成形过程的有限元分析及实验研究

以圆管变形为管球相间零件为研究对象,对液压成形这种新工艺进行研究.采用计算机数值模拟与试验相结合的方法,分析了圆管液压成形过程.管件液压成形主要有褶皱和破裂两种失效形式,而成形控制中最主要的参数之一是压力,即管件内部压力和轴向压力.在对不同加载路径进行分析后,得出模拟结果与相同条件下的实验结果比较吻合的结论.研究表明了液压成形工艺中加载路径(内压力与轴向压力的配比关系)的重要性,同时也证实了用计算机模拟仿真液压成形过程具有一定的可靠性.     

四通管内高压成形的工艺优化和分析

基于Dynaform软件,建立四通管内高压成形的有限元模型。选取初始进给量、初始内压力、中间内压力作为设计变量,成形后管件的最小壁厚和最大壁厚为设计目标,基于Box-Behnken Design实验设计和响应曲面法,分别建立以管件的最小壁厚和最大壁厚为目标的响应面模型。通过数值模拟的方法研究了各个参数对成形管件的影响,并通过方差和回归分析,确定了模型的最优参数。将模型预测的因素值进行有限元数值模拟后得到的结果与模型得出的结果值的误差率小于1%,验证了模型的可靠性。结果表明,通过响应面法和数值模拟可以快速获得质量较好的四通管类零件成形工艺参数。     

汽车前副车架内高压成形工艺研究

针对空间轴线薄壁零件存在的起皱、过度减薄和破裂等质量缺陷,以某汽车的前副车架为研究对象,采用数值模拟和成形试验相结合的方法,对副车架的内高压成形过程进行了研究。研究了弯曲过程中弯曲参数对弯曲成形减薄的影响,分析了轴向进给量、成形压力和加载路径对内高压成形质量的影响。基于有限元模拟得出的最佳参数,进行了弯曲、预成形和内高压成形实验,测量了弯曲圆角外侧和截面变化最大处的壁厚分布,并与模拟结果进行了比较。结果表明,弯曲成形时弯曲外侧容易出现过度减薄和破裂,可以通过优化弯曲参数改善。模拟结果和实验结果基本吻合,两者在典型截面处的壁厚分布整体变化趋势一致且两者壁厚最大差值为6%,表明该优化方案是可行的,可有效指导副车架的生产实践。     

异形底盒形件充液拉深数值模拟

针对异形底难成形的问题,以异形底盒形件为研究对象进行了充液拉深有限元数值模拟研究.设计了先预胀后拉深的液压加载路径,对零件成形及贴模性进行有限元数值模拟研究.为了提高成形质量,采用施加主动周向压力的工艺方法,基于数值模拟技术,提出了通过设置局部坐标系来简化周向压力施加复杂的问题;设计了两种坯料形式,四组周向压力加载曲线...     

消音管内高压成形焊缝区胀裂数值分析

针对消音管在内高压成形过程中,焊缝区附近易出现胀裂的问题,采用数值模拟与实验相结合的方法,对消音管的内高压成形过程进行了研究.实验采用HF1000内高压成形机进行消音管的内高压成形实验,并利用dynaform软件进行对该实验的过程进行了数值模拟,实验模拟了消音管在内高压成形过程中焊缝附近的应力分布情况和壁厚的分布情况,并与实验结果对比验证,发现使用凹形直线加载路径进行内高压成形实验时,能够使得到的管件在变形过程中产生的应力最小,管件的壁厚分布情况最好.     

三通管内高压成形载荷路径试验优化设计

采用DYNAFORM有限元软件对三通管内高压成形过程进行了数值模拟研究,采用正交试验优化设计方法进行载荷路径参数优化,找出了T型管内高压成形的内压力、轴向进给力、背压力三参数的最优组合,采用该最优组合参数的试验结果与数值模拟结果相吻合。     

三通管液压成形加载路径模糊控制优化

为准确高效地获得优化的管材液压成形加载路径,提出一种结合模糊控制与自适应模拟的实时反馈优化方法,建立缺陷控制规则,通过模糊控制器在有限元模拟过程中实时侦测缺陷的发展趋势并反馈至模拟程序以调整工艺参数,以避免起皱及破裂缺陷的发生,最终获得优化的成形加载路径。通过对典型液压成形件——三通管零件的研究表明：优化加载路径后零件成形质量有了明显改善,模糊控制实现了预期的控制目标。     

基于FEM的翼子板充液成形工艺与优化

针对复杂结构零件冲压成形时出现的破裂与拉延不充足等问题,采用板料成形模拟软件Dynaform对汽车前翼子板充液拉深工艺进行了有限元数值模拟研究。依据翼子板各处进料规律,提出了三种拉延阻力系数不同的拉延方案。以零件的成形极限图(FLD)为分析标准,研究了拉延阻力系数、液室压力加载路径和压边力对翼子板成形质量的影响规律。研究结果表明:设置合理的拉延筋、加载路径和压边力,可以改善翼子板的成形性能,并且能够获得壁厚分布均匀的零件。     

内压力对内高压成形三通管影响的数值分析

以内高压成形三通管过程中最大内压的影响为研究目标,采用有限元分析软件MSC.Marc对成形零件的基本变形特征和壁厚分布规律进行了分析.给出了不同最大内压力下零件的壁厚分布规律,并就最大压力对成形的影响进行了讨论.分析表明,最大内压的选取对内高压成形三通管有重要的影响.对成形文中三通管,75-90 MPa的最大压力值是成形的合理范围.     

板式制动器松闸扳手扁管成形工艺的仿真分析

为了对圆管在不同模具进给速度下的压扁成形情况进行总结和预测,基于ABAQUS有限元软件对板式制动器松闸扳手扁管成形过程进行数值模拟,通过将仿真结果与实验结果进行对比,验证了有限元模型的正确性,以此为基础,分析了不同模具进给速度以及采用低熔点合金芯轴对扁管成形效果的影响.研究结果表明:模具进给速度越大,管件中间直线部分向内凹陷的程度越大;添加低熔点合金芯轴后,可以减小圆管压扁成形后的截面畸变.通过分析得到了扁管成形的变形规律,为合理设计扁管成形工艺提供了有益的参考.     

基于多工序回弹补偿的大型汽车覆盖件成形优化

针对某品牌SUV汽车大型覆盖件成形过程存在的易起皱、破裂和回弹等质量问题,进行了工艺参数多目标优化和回弹补偿优化.首先,以最大增厚率和最大减薄率为评价目标,利用正交试验和Design - Expert软件对压边力、模具间隙、冲压速度和摩擦系数进行多目标优化,并确定最优工艺参数组合; 其次,以最大回弹量为评价目标,利用多工序补偿法对拉延模和修边冲孔模进行回弹补偿,并对最优冲压工艺参数组合和回弹补偿面进行仿真分析和试模实验.研究表明:优化后的成形工艺参数能够防止零件破裂,减少起皱以及降低最大增厚率和最大减薄率; 多工序回弹补偿能够有效控制回弹量,减少整形工序.本文的优化方案可为提高大型汽车覆盖件的成形质量和节约成本提供参考.     

单层施威德勒型球面网壳屈曲路径全过程追踪

以单层施威德勒球面网壳为研究对象,通过使用ANSYS有限元程序,利用弧长法进行结构几何非线性计算跟踪后屈曲平衡路径,求出网壳的失稳模态和极限稳定承载力,研究不对称加载对单层网壳极限稳定承载力的影响规律。研究表明：弧长法是网壳结构整体非线性分析的有效方法,能有效地追踪网壳失稳全过程,确定极限稳定承载力;在非对称荷载所占比例较大时,非对称加载比对称加载易引起失稳,设计中非对称荷载起主要控制作用。     

圆柱直齿轮精密塑性成形数值模拟研究

利用三维造型软件Unigraphics NX对圆柱直齿轮进行参数化建模,采用分流孔分流和浮动凹模耦合工艺成形,使用有限元数值模拟软件Deform-3D对冷锻成形过程进行三维刚塑性有限元数值模拟,确定最佳匹配的工艺参数组合。以此优化成形工艺,为成形研究提供了参考。     

蒙皮件多点拉形过程中成形缺陷的数值模拟研究

多点拉形制造技术融合了计算机技术与柔性制造技术,本文以有限元模拟理论为基础,从板厚、材质等工艺参数着手,对压痕和回弹两种成形缺陷进行了数值模拟,预测多点拉形过程中可能出现的成形缺陷,并分析成形缺陷影响因素,从而为拉形工艺方案优化提供依据,保证拉形质量,最终得到成形性优良、机械性能完好的蒙皮件.