铝合金管等径孔电磁脉冲翻孔实验研究

传统工艺成形多通管件存在工装结构和工序复杂等问题.通过控制各项工艺参数,研究铝合金管电磁脉冲翻孔过程中主要参数的影响规律,获得了极限翻孔系数.研究结果表明:最佳预制孔形状为椭圆形;高放电频率会使管坯变形过快,从而导致裂纹产生;低放电频率会导致趋肤深度增大,使管坯外侧在变形中产生反向作用力而难以贴模;在一定范围内增大放电...     

6061铝合金板料圆孔翻边渐进成形

采用普通渐进成形技术研究6061铝合金圆孔的翻边性能,探究了不同预制孔直径、不同成形路径的多道次渐进成形对6061铝合金翻边高度和壁厚分布的影响规律,探讨了获取6061铝合金的极限翻边件的方法.实验结果表明:单道次渐进成形板料的成形性能较差,且中部存在减薄带,但翻边系数仍高于普通渐进成形;通过合理设计多道次渐进成形可优...     

基于多物理场耦合的电磁换向阀仿真

以三位四通换向阀为研究对象,分析了电磁阀阀芯的运动机理,采用多物理场耦合的数学模型方法建模,建立了电磁换向阀阀芯工作过程的动态响应数学模型。在AMESim软件环境下对电磁阀建模。运用所建立模型,对影响电磁阀阀芯位移的因素进行分析,在模型中更改电磁阀弹簧刚度,得到一组阀芯位移曲线。结果表明:当弹簧老化后,同样输入下阀芯位移会增大,使液压系统产生安全隐患。最后对仿真结论进行了试验验证。     

空调翅片的翻边孔多道次成形模拟

由于采用薄铝箔制造的空调翅片在成形过程中翻边孔孔壁容易出现破裂,且成形道次多通过经验确定,难以合理调整加工参数。采用有限元仿真方法,重现翻边孔的成形过程,分析缺陷的形成原因。建立了铝翅片多道次成形仿真模型,模拟了鼓包拉深工序、冲孔拉深工序和二次翻边工序的过程,并与实际铝翅片的翻边孔进行对比,验证了仿真结果的准确性,最后基于仿真结果探讨板料与模具之间的摩擦系数对成形结果的影响。实验表明,摩擦系数的改变会影响翻边孔成形中的厚度分布、最大减薄率以及翻边孔的成形质量。     

带集磁器结构的板料电磁翻边成形

为了提高小孔翻边效率,提出了带集磁器的电磁翻边成形方法.采用ANSYS软件建立了多物理场耦合有限元模型,分析了集磁器结构对板料磁场力分布和板料翻边变形均匀性的影响规律.研究发现:传统单缝集磁器的缝隙所对应板料电磁力小,最终缝隙对应的板料变形量小,板料整体变形均匀性差.当采用4缝集磁器时,多缝隙使板料电磁力分布均匀性提高...     

不同热处理状态下成形速率对2219铝合金成形极限的影响

分别对完全退火态和固溶淬火态2219铝合金板材进行准静态成形条件和电磁成形条件下的单向拉伸实验、平面应变实验和双向拉伸实验,建立了2219铝合金的成形极限图并研究了不同热处理状态下成形速率对2219铝合金成形极限的影响规律。结果表明,固溶淬火会显著提高2219铝合金的强度,降低2219铝合金的断后伸长率;准静态成形条件下,完全退火态2219铝合金在以上三种典型应变状态下的极限应变比固溶淬火态2219铝合金分别高14.76%、37.98%、39.54%;电磁成形条件下,完全退火态2219铝合金在以上三种典型应变状态下的极限应变比固溶淬火态2219铝合金分别高14.51%、38.03%、33.33%;完全退火态2219铝合金在电磁成形条件下以上三种典型应变状态下的极限应变比准静态成形条件下分别高16.08%、24.38%、18.76%;固溶淬火态2219铝合金在电磁成形条件下以上三种典型应变状态下的的极限应变比准静态成形条件下分别高16.34%、24.20%、30.94%,电磁成形可有效提高2219铝合金的成形极限,改善2219铝合金的成形性能。     

板料电磁成形顺序耦合三维有限元仿真

电磁成形有限元模拟涉及多场耦合作用,其中结构场与电磁场之间的不同耦合方法对模拟结果影响显著。与松散耦合方法相比,顺序耦合方法考虑了板料变形对电磁场的影响,从而能够更精确的描述电磁成形过程。以ANSYS仿真软件为平台,建立板料电磁成形的顺序耦合三维有限元模型。通过不同耦合方法的模拟结果与实验结果对比表明,采用顺序耦合模型得到的板料变形与实验接近,而采用松散耦合模型得到的板料变形明显大于实验值。由此可见,顺序耦合模型是适合于电磁成形模拟的可靠模型。采用顺序耦合模型研究发现,放电电流的加载时间对板料电磁成形中板料变形的影响显著。当取放电时间为电流曲线的1.5个周期时,模拟结果与实验数据吻合最好。综合考虑计算效率与精度,板料电磁成形中放电电流的加载时间取1.5个周期为宜。     

轴对称带孔板坯拉深-翻孔复合成形的仿真与实验

随着带孔板坯外径和预冲孔径的不同,筒形件的成形方式和变形性质也将有所不同,可能出现简单拉深、拉深-翻孔、翻孔-拉深、简单翻孔等多种复杂情况。为进一步了解坯料形状、尺寸与成形方式之间的关系,掌握其变化规律,实现对复合成形工艺的有效控制,以变形力学为基础对带孔板坯拉深-翻孔复合成形进行理论分析和实验,并采用DYNAFORM软件对不同孔径板料的成形过程进行仿真模拟。结果表明,仿真分析与工艺实验结果吻合。     

铝合金曲面板料回弹的电磁成形校正试验

以5023铝合金作为研究对象,先利用普通冲压方法对不同厚度的铝合金曲面板料进行预变形,然后使用均匀压力线圈对预变形的坯料进行电磁校形试验,分析研究不同条件下的板料回弹情况。结果表明,普通冲压时曲面板料回弹严重,电磁校形可以显著减小回弹。在较低电压下多次放电,可以逐步减小回弹量;在较高电压下一次放电,即可基本消除回弹。     

基于多场耦合的车门铰链凸焊过程有限元仿真

凸焊被用于连接某车型的车门铰链和加强板。针对实际生产现场中车门铰链在焊接装配后出现的上下铰链不同轴问题，基于ANSYS软件，建立了基于多场耦合的凸焊过程数值仿真模型，通过直接耦合法和顺序增量耦合法交互，完成了结构、电、热三场耦合分析，并与实际测量数值对比，获得良好仿真效果。     

基于板料电磁翻边的电磁力分布及成形质量影响

本文针对铝合金板料电磁翻边工艺过程,采用数值模拟方法,研究板料上的电磁力分布特性以及几何参数对电磁力分布的影响规律,并揭示电磁力分布对翻边件成形质量的影响。结果表明,铝合金板料电磁翻边中,预制孔的存在使板料上形成电磁力边缘积聚效应,板料预制孔径和成形线圈内径参数通过改变线圈投影面积比影响电磁力分布;随着线圈投影面积比的减小,电磁力边缘积聚效应更加显著,边缘电磁力密度增大;电磁力分布较均匀时,圆角区材料塑性流动更显著,成形件能获得更高的成形高度与更小的边缘减薄率,变形区厚度分布较均匀,成形质量更好。     

基于LS-DYNA的铝合金板材电磁成形过程模拟及实验研究

研究了汽车用铝合金板材电磁成形塑性变形过程,采用LS-DYNA有限元分析软件进行1 mm厚的AA6014铝合金板材电磁成形变形过程的分析,并将模拟结果与实验结果进行对比分析。结果表明,板料首先在对应线圈半径的1/2附近开始变形,然后由于惯性作用带动中心区域材料进行变形,直至板料的初始动能逐渐耗散,最终变形为一个类似锥形件。当电容为2370μF,电压分别为4和3 kV时,电磁成形实验深度测量结果为49.61和40.26 mm,模拟结果为48.25和35.11 mm;板料变形最大区域的厚度实验结果为0.71和0.78 mm,模拟结果为0.70和0.79 mm,实验与模拟结果的厚度误差为0.01 mm。通过研究结果对比分析,获得了铝合金电磁成形塑性变形的过程,进一步为铝合金电磁成形工艺研究和应用提供了参考。     

6063-O铝合金Y型形管接头电磁成形EI北大核心CSCD

基于逆向识别结合平板电磁翻边实验建立6063-O铝合金的Johnson-Cook本构和失效判据,对比分析Y型管分离工序电磁翻边与电磁冲孔翻边复合成形两种方式下的电磁力分布、成形过程及变形特征,表明复合成形能成形出更高的支管并提高成形效率,更为有效地改善壁厚周向分布。在此基础上,进行电磁冲孔翻边复合成形实验,获得成形质量良好的Y型接头,探讨放电电压及管坯厚度对支管成形高度、端部壁厚以及贴模间隙的影响,分析成形支管轴向壁厚分布特征与典型缺陷。     

推进剂贮箱零件侧翻孔电磁成形数值模拟

基于ANSYS多物理场耦合模块,采用松散耦合法,建立了推进剂贮箱零件侧翻孔电磁成形的有限元模型,揭示了坯料电磁力、应力、应变和厚度等的分布规律及其随时间变化规律,并优化了放电电压和成形线圈内径等工艺参数。分析结果表明:坯料在圆角区域应力和应变较大,且厚度减薄量较大;坯料圆角处残余应力较大。放电电压增大,坯料变形量增加,但厚度减薄量相应增加;线圈内径增大,坯料与模具最大间隙、最大夹角以及坯料最小厚度均先减小后增大。得到的放电电压和成形线圈内径优化值分别为40 kV和40 mm。     

基于弹性介质的铝合金板材小尺寸凸角电磁成形试验研究

针对6014铝合金板材的V形凸角成形,开展了基于弹性介质的带驱动板的电磁成形工艺试验研究,探究磁脉冲放电、弹性介质硬度、凹模空腔真空度以及弹性介质形状尺寸等因素对铝合金薄板小尺寸凸角成形能力的影响。试验结果表明,磁脉冲放电电压越大、弹性介质硬度越小、凹模空腔真空度越高,成形的凸角高度越大。并通过对弹性介质形状、尺寸和模具结构的优化,最终在放电电压为3. 5 kV、聚氨酯硬度为A90、凹模空腔真空度为3. 2 Pa的条件下获得了较为理想的V形凸角成形效果,凸角高度为2. 92 mm,凸角顶端圆角半径为R1 mm,达到了小圆角特征的成形精度要求。     

管壁异形渐进翻孔成形的力与变形特征分析

管壁渐进翻孔成形是传统渐进成形这一柔性成形工艺的重要扩展.针对圆管与方管管壁的长圆形和矩形翻孔,设定了8组渐进成形参数的加工方案,探讨了不同加工条件下管壁变形特点及其影响因素.研究发现:采用改进工具头以及预翻+整形方式,能够实现曲面结构的复杂翻孔加工;由于几何形状和材料流动性的差异,方管渐进翻孔的成形载荷远大于圆管...