拼焊板多点成形过程的数值模拟

为探讨拼焊板多点成形工艺的可行性,采用显式有限元软件,针对球形件和斜壁盒形件进行了数值模拟。分析了拼焊板多点成形过程中出现的压痕和起皱现象及其抑制方法,探讨了焊缝偏移的影响因素。结果表明:采用弹性垫和阶梯式压边圈可以有效地解决拼焊板多点成形过程中出现的压痕和起皱问题,使成形件表面光滑。成形过程中,焊缝初始位置距离板料中心越远、板料厚度相差越大、板料变形量越大,焊缝偏移量就越大。     

拼焊板多点成形过程的数值模拟

为探讨拼焊板多点成形工艺的可行性,采用显式有限元软件,针对球形件和斜壁盒形件进行了数值模拟。分析了拼焊板多点成形过程中出现的压痕和起皱现象及其抑制方法,探讨了焊缝偏移的影响因素。结果表明：采用弹性垫和阶梯式压边圈可以有效地解决拼焊板多点成形过程中出现的压痕和起皱问题,使成形件表面光滑。成形过程中,焊缝初始位置距离板料中心越远、板料厚度相差越大、板料变形量越大,焊缝偏移量就越大。     

多点模具的拉形工艺及其数值模拟

为检验多点模具拉形工艺的可行性,采用显式有限元软件对抛物柱面与马鞍面件的拉形过程进行了数值模拟,并与采用整体模具的拉形效果进行了比较。数值模拟结果表明:使用多点模具直接进行蒙皮拉形,成形件表面将出现压痕。为抑制压痕,必须在多点模具与板料之间放置弹性垫层。弹性垫能够有效地分散多点模具冲头的集中载荷。当弹性垫较薄时,成形件表面仍有压痕出现,当弹性垫厚度达到8 mm时,压痕被消除,成形表面光滑,与整体模具的成形结果非常接近。实验表明:只要采用合适的弹性垫,多点模具可应用于实际拉形工艺。     

方盒形件多点成形缺陷的数值模拟

以方盒形件多点成形过程为例,从拉延形状、板厚、材质、压边力大小、变形程度等方面入手,利用逐级更新的Lagrange格式,采用满足Hill厚向异性屈服准则的弹塑性非线性材料模型,有效地模拟了盒形件多点成形过程中的压痕、起皱现象,并通过实验得到验证。同时得出利用弹性垫成形的新工艺可有效抑制压痕、起皱产生的结论。     

薄板多点成形时不同的工艺方式对起皱的影响

采用有限元数值模拟手段针对多点成形过程中产生的起皱现象以及消除皱纹的措施进行了探讨.对比了多点模具成形和多点压机成形两种不同工艺,分析了不同的成形工艺条件对起皱的影响.用显式动力学软件对0.1 mm与0.5 mm厚度的马鞍型曲面件进行了数值模拟,结果表明,在多点模具成形方式下,采用无压边成形,使用弹性垫,成形0.5 mm厚度的板料时,曲率半径为100 mm的成形件起皱剧烈;但在相同条件下,用多点压机成形工艺的成形件结果良好,甚至成形厚度为0.1 mm的板料也没有起皱.表明多点压机成形方式比多点模具成形方式成形效果好,缺陷少,并且有利于板材的流动,能够得到更大的变形量.     

柔性和刚性压边方式防止薄板多点成形拉裂的对比分析

采用有限元数值模拟方法研究了薄板鞍型件在有压边多点成形过程中的拉裂现象。提出了能够避免拉裂的柔性压边成形方式,分析了刚性压边与柔性压边成形时的成形极限和成形效果,证明柔性压边成形能够很好地解决板料起皱与拉裂之间的矛盾,并利用压边面中板料的流动分析了柔性压边成形时压边力大小与拉裂之间的关系。当采用刚性压边多点成形时,加大压边力板料可能拉裂,减小压边力板料可能起皱;而采用柔性压边多点成形方式可以有效避免起皱和拉裂,大大提高变形量,得到更好的成形结果。     

采用弹性垫抑制多点数字化拉形工艺中的压痕

利用ANSYS/LS-DYNA软件对马鞍形件的传统拉形及多点拉形过程进行了数值模拟,并对多点拉形中压痕的产生原因及抑制方法进行了研究。研究结果表明:多点拉形工艺中的压痕主要分为包络式和凹凸式两种;采用弹性垫技术能够有效抑制压痕的产生;弹性垫越厚对压痕的抑制作用越好,但是成形件与目标形状的误差也相应加大;选择适当厚度的弹性垫,可以得到表面光滑、成形误差较小的工件。     

DYNAFORM-PC在板料成形中的应用

应用数值模拟软件DYNAFORM—PC，对具体板料成形的例子进行了数值模拟，较完整地论述了DYNAFORM—PC软件在板料成形中的优势；同时，为防止零件起皱和断裂，对压边圈的使用和压边力的确定也进行了论证，通过数值模拟结果，证实了给出的计算方法的实用性．     

多点成形中压痕的形成与控制方法

对多点成形中压痕缺陷的形成及影响因素进行了力学分析,指出弹性垫技术可以明显地消除压痕缺陷。采用多点压机及多道多点成形技术改变了约束方式及变形路径,因而有效地抑制了成形缺陷的产生,提高板材的成形极限并实现了大变形量成形。通过典型的数值模拟及成形实验说明了弹性垫技术及多道成形技术消除压痕缺陷的有效性。     

压边力对圆锥形件拉深成形的影响

起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式,合理控制成形过程中的压边力,可以消除这些缺陷,提高成形性能。本文以圆锥形件的成形为例,采用Dynaform软件对变压边力控制的成形工艺进行了数值模拟计算,得到了最佳压边力变化曲线。本文还对模拟结果进行了实验验证。结果表明,变压边力拉深工艺能够极大提高板料的极限拉深高度。     

板材多点成形过程中成形力的数值模拟

基于动力显式有限元格式,给出了多点成形中成形力的计算公式。对不同材料、不同厚度的圆柱面、球面及马鞍面三种典型形状的成形力进行了数值模拟,分析了成形力的变化过程及影响因素。结果表明:在成形过程中,随着基本体与板料接触数目的增多,成形力会越来越大。厚板成形、硬质材料成形时都将需要较大的成形力。由于变形的复杂性,成形双向曲率的目标面时所需的成形力明显高于单向曲率。这些结果对于选择多点成形设备、更好地控制板材多点成形过程以减少成形缺陷具有重要的指导作用。     

层压减振复合钢板拉伸剪切破断区的XPS分析

选用Ｃ１ｓ，Ｃｌ１ｓ，Ｎ１ｓ等信号作为ＸＰＳ（Ｘ射线光电子港法）分析信号，对酚醛树脂氯丁胶和聚氨酯胶为夹层的层压减振复合钢板的拉伸剪切破断区分别进行测试分析．结果发现，破断区的分析信号强度小于高聚物的、大于钢板的分析信号强度；层压减振复合钢板的拉伸剪切破坏不是发生在钢板与高聚物的界面上，而是在亚界面层内破坏．     

Finite element analysis and experiment research on aluminum alloy ladder bowl with viscous pressure forming (VPF)

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＢｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｏｗｎｓｈｏｒｔａｇｅｓ ,ｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｈｅｅｔｍｅｔａｌｆｏｒｍｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ,ｓｕｃｈａｓｒｕｂｂｅｒｏｒｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｆｏｒｍｉｎｇ ,ｈｙｄｒｏｆｏｒｍｉｎｇｏｒｓｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃｆｏｒｍｉｎｇ ,ｈａｖｅｃｅｒｔａｉｎｓｅｒｖｉｃｅｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｓ.Ｔｈｅｃｈａｒ ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｔｈａｔＶＰＦｄｉｆｆｅｒｓｆｒｏｍｔｈｅａｂｏｖｅｍｅｎｔｉｏｎｅｄｆｏｒｍｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓｉｓｉｎ…     

汽车用铝合金板材弯曲回弹研究

铝合金板材作为汽车轻量化的替代汽车钢板的主要材料,具有极其广泛的应用前景。目前国内外对铝合金板材弯曲成形研究甚少,使得生产中铝合金弯曲成形缺乏理论指导,阻碍了铝合金板材的应用。对铝合金弯曲性能进行研究具有极其重要的理论意义和重大的实际应用价值。     

不同微观组织Ti-4Al-2V钛合金板室温成形极限

钛合金室温成形由于其加工成本低,受到了越来越多的关注.不同微观组织的钛合金成形性能差异很大.在钛合金板室温成形有限元仿真中,成形极限图是评价成形能力和判断材料失效的基础.然而,在获取材料成形极限时需要进行大量的试验,过程非常耗时和繁琐.为了降低实验成本、缩短开发周期,本文以材料失效点主应变二次导数变化的断裂准则,采用数值模拟与断裂准则相结合的方法获得不同微观组织的Ti-4Al-2V(TA17)钛合金板成形极限图.用单向拉伸、凸模胀形和圆杯拉深试验对有限元仿真进行对比验证,得到的试验结果和有限元结果相一致,表明有限元仿真得到的成形极限图的正确性.建立并对比了三种不同微观组织的TA17钛合金的成形极限,分析了微观组织对室温成形极限的影响,发现具有等轴组织的TA17钛合金成形极限最优.根据试样的断口形貌图也可以看出,等轴组织成形极限最优.为TA17钛合金板材冲压成形等后续工作奠定基础.对其他牌号钛合金在不同热处理工艺下得到的微观组织的成形性能研究有指导意义.     

股骨假体热应力有限元分析

为定量研究材料热物性对股骨-假体系统应力的影响,以热弹性力学为基础,利用有限元方法对髋关节置换后股骨-假体系统的应力进行分析．假设假体、骨水泥、股骨为线弹性和各向同性材料且完全结合的同心圆柱体,经力学分析和有限元仿真,分别求得钛合金和钴铬合金作为假体材料时考虑热效应前后的假体／骨水泥、骨水泥／股骨随轴向位置分布的界面剪切应力以及假体、骨水泥、股骨的轴向应力．结果表明:界面失效是股骨-假体系统的主要失效形式,热效应使界面产生了混合而不是纯剪切的失效形式,加快了股骨-假体系统的界面失效,加速了假体柄的松动;由于钴铬合金的热膨胀系数大于钛合金,钴铬合金作为假体材料时更易引起界面失效,导致手术失败．选择热膨胀系数小的假体材料,可以减小界面失效的可能性,提高手术成功率．     

多辊下压式柔性拉形工艺及其数值模拟

研究了一种新型的柔性拉形工艺--多辊下压式柔性拉形(MRPFSF).采用动态显式有限元软件,对2024-O铝合金板材使用传统拉形工艺和MRPFSF工艺时成形球面件的过程进行了仿真,对比分析拉形过程中板材的应力、应变和板材厚度变化.仿真结果表明,与传统拉形工艺相比,使用MRPFSF工艺时得到的拉形件应力应变分布均匀,成形...     

航空连接件冲锻成形工艺模拟及优化

采用有限元模拟方法,对圆环形航空连接件成形工艺进行仿真模拟,从3种不同成形工艺方案中选择最佳方案,对所选工艺方案进行冲锻工艺参数优化,研究冲头截面尺寸对凸台成形效果的影响。结果表明,采用单一冲头完成弯曲和凸台的成形,冲头截面尺寸在长宽方向均向外偏置0．15mm时成形效果最好,最佳;中头截面尺寸为5．3mm×2．15mm。采用上述截面尺寸的冲头成形出的零件,实验验证符合使用要求。