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相似文献
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1.
管材固体颗粒介质成形新工艺   总被引:4,自引:1,他引:3  
传统的软模成形技术促进了管材成形技术的发展,但也存在许多不足。针对传统软模成形的缺点提出管材固体颗粒介质成形新工艺(Solid granules medium forming technology, SGMF)。该新工艺既可解决流体介质、粘性介质的密封难题,又具有内压非均匀分布,便于控制工件成形,提高材料成形极限的优点,为材料的制备和加工提供了新的方法和手段。针对固体颗粒介质传压特点,提出线性载荷模型和余弦载荷模型。采用塑性理论对非均匀内压作用下的管材成形过程中,自由变形区塑性变形进行研究,建立在非均匀内压作用下的管材成形塑性理论,得到自由变形区应力、应变、厚度计算公式,并通过试验进行实际验证。  相似文献   

2.
管材流体高压成形起皱行为与皱纹控制研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
崔晓磊 《机械工程学报》2021,57(12):226-236
管材的起皱行为及其控制方法是目前流体高压成形领域的研究热点,对汽车、航空航天等重要领域高性能轻质整体复杂薄壁零件的成形制造具有重要意义.针对流体高压成形中薄壁管材受载复杂而易发生失稳起皱的问题,首先综述了管材在轴压或轴压与内压联合作用下的塑性失稳及起皱行为,讨论常用的管材轴向临界起皱应力模型及在流体高压成形中的应用,并发现通过预制有益皱纹可预先在变形区聚集材料从而显著提高管材成形极限.此外,重点介绍管材流体高压成形过程中起皱行为的控制方法,对管材起皱过程的应力分布、皱纹几何形状的演变规律进行了分析.提出可将三维应力状态和非均匀温度场作用下管材起皱行为作为重点研究方向,这不仅有助于构建复杂受载、非均质管壳的失稳起皱理论体系,而且可提高难变形材料大膨胀率管件的成形制造能力.  相似文献   

3.
基于颗粒介质传压性能试验和AA7075-T6板材材料性能试验,对采用热态颗粒介质压力成形(HGMF)工艺拉深成形圆筒形件的法兰区、传力区和自由变形区进行了塑性力学分析,求解得到内压非均匀分布条件下成形压力的函数关系式,并与实测数据进行比对。分析结果表明,在成形中后期产生较大的偏差,理论求解最大成形力低于实测值24.6%。工艺试验研究表明,在成形温度为250℃条件下,采用HGMF工艺可一道次成形AA7075-T6圆筒形零件(底部为自由变形区)的极限拉伸比(LDR)为1.71。HGMF工艺操作便捷,装置简单,可在通用压力设备上实现轻合金板材件热成形,适用于航空、航天和军工等领域中小批量产品。  相似文献   

4.
基于管件热单向拉伸试验、颗粒介质传压性能试验和外摩擦因数试验,分析了采用温热颗粒介质压力成形工艺时,在非均匀内压下AA5083管材自由胀形区的受力情况,探讨了颗粒介质与管件内壁摩擦作用对管件胀形区壁厚分布和胀形极限的影响。理论分析和工艺试验表明,温热颗粒介质压力成形工艺中颗粒介质与管坯之间存在的有益摩擦有效抑制了管件减薄,提高了管件胀形极限。  相似文献   

5.
固体颗粒介质成形新工艺试验研究与应力分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
自行设计制造了固体颗粒介质传压性能试验与测试装置,通过试验测得到了固体颗粒的传压规律.建立了板料在拉深力作用下的两种力学模型:线性分布载荷和二次函数分布载荷的力学模型.自行设计制造了板料成形试验模具与装置,通过对成形试验件的测量与分析,建立了自由变形抛物线函数变形模型.对固体颗粒介质板料拉胀成形未贴模时塑性变形阶段进行了塑性变形分析,推导出了自由变形区的应力分布计算公式,为固体颗粒介质板料拉胀成形塑性理论研究奠定了基础.  相似文献   

6.
管轴压精密成形过程有限元模拟研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
含有无模约束自由变形的管轴压精密成形易于实现零件精确、高效、低耗和灵活的制造而成为一种有发展前途的先进精密成形工艺。但含有无模约束自由变形的成形过程变形机理复杂,影响参数多,难以用解析的方法进行准确描述。因此,有必要开展管轴压精密成形过程的有限元模拟研究。在分析了无模约束自由变形模式的基础上,对有限无模拟的关键技术问题进行了处理,建立了该过程的刚塑性有限元分析模型,进而开发了有限元数值模拟系统,试验研究表明所开发的分析软件是可靠实用的。该系统为系统深入地研究管轴压精密成形过程中无模约束自由变形机理和成形规律提供了有效的手段。  相似文献   

7.
离散体颗粒介质使颗粒介质内高压成形工艺中的传压具有非均匀性、颗粒介质与管件之间摩擦作用显著等特征,基于此,建立了颗粒介质非均匀载荷传压模型,对凸环管件胀形工艺过程进行了理论推导和数值解析,探讨了内压状况和摩擦条件对管件成形性能的影响,并通过工艺试验对理论分析结果进行了验证。分析结果表明,颗粒介质内高压成形工艺所具有的内压非均匀性、介质与管坯摩擦作用显著两大特征可有效减小胀形过程中的壁厚减薄和成形压力。对比试验与理论分析结果表明,壁厚分布和成形压力的理论计算结果与试验结果一致,颗粒介质非均匀载荷传压模型的构建策略可用于管件成形的预测和分析。  相似文献   

8.
内高压成形矩形断面圆角应力分析   总被引:4,自引:1,他引:3  
采用力学分析和数值模拟方法对圆角部位在内高压成形过程中的应力分布和变形机理进行分析,揭示出圆角和直边过渡区的减薄以及开裂的力学机理。提出内高压成形中圆角和直边的过渡区材料最易满足塑性屈服条件, 并发生厚度方向的压缩应变,因此在过渡区易发生剧烈的减薄变形;并且当管材壁厚与圆角半径的比值大于0.5 时,直边区和圆角区的屈服条件差别较大,引起变形不均匀性增大,更易导致过渡区的过度减薄和开裂。分析结果有助于指导内高压成形零件设计和工艺设计,改善矩形断面零件内高压成形件产品质量。  相似文献   

9.
提出一种改进的板材液压成形新工艺,即采用可移动凹模,实现拉深与胀形的复合液压成形。在整个变形过程中,板材初始变形部分始终与可移动凹模接触,从而抑制已变形区进一步变形,使变形更加均匀,实现变形的顺序控制,板材成形极限得到提高。从试验和数值模拟两方面对可移动凹模板材液压成形技术进行了研究,分析各种工艺参数,如摩擦因数等对板材成形性的影响,并且分析了可移动凹模对板材成形极限的影响。  相似文献   

10.
针对管材塑性弯曲成形中影响因素复杂且难以确定的问题,对管材弯曲成形的影响因素进行了划分,分析了可控工艺参数中的重要参数模具压力,并提出基于弯曲力矩的模具压力计算方法。为充分考虑管材材料性能、几何参数等对模具压力的影响,将管材横截面上弯曲变形区划分为弹性区和塑性区,分别计算各区域的弯曲力矩,积分求解管材弯曲所需的总力矩,进而推导了压模压力、助推力的理论近似计算公式,最后构建了管材弯曲有限元模型进行模拟仿真,并与实验结果对比验证了理论公式的有效性。  相似文献   

11.
小变薄率波纹管的液压胀形工艺研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
采用塑性增量理论,建立了波纹管液压胀形的应力、应变数值计算方法,解决了波纹管液压胀形工艺的理论计算问题。在该理论分析基础上,制定并实现了小变薄率胀形波纹管的特殊液压胀形工艺的新构思,成功地研制出了小变薄率波纹管。理论计算与试验结果相吻合。  相似文献   

12.
讨论了钛合金高温变形晶体塑性有限元模拟的研究进展,并分析了晶体塑性模型在钛合金细观尺度不均匀变形和组织演化方面的应用;围绕钛合金热成形过程变形与组织演变耦合模拟需求,讨论了钛合金高温成形统一黏塑性本构模型的发展过程,并介绍了统一黏塑性本构模型在钛合金热成形工艺的应用实例。统一黏塑性本构模型考虑了钛合金高温变形过程中回复、再结晶、相变、损伤等组织演变行为与宏观应力应变之间的耦合作用,为实现钛合金构件形状尺寸和组织性能的精确预测和成形工艺优化提供了有效的手段。最后分析了钛合金热成形工艺多尺度建模仍存在的问题,并展望了多尺度建模的发展趋势。  相似文献   

13.
通过分析塑性挤压成形零件的尺寸检验特点,提出了采用正态分布原理计算该零件自由变形量的检验方法,为制定塑性成形零件入厂复验标准提供了新的思路。  相似文献   

14.
Mathematical modeling of sintering during powder forming processes   总被引:1,自引:0,他引:1  
This paper describes a study of densification induced by local capillary forces during compaction of powder based materials. A coupled sinter-compaction model with an internal state parameter was proposed. An internal state parameter was assumed as the sintering stresses on contact areas between powder particles. The mechanical model describing the plastic deformation during the P/M forging of a preform is based on the plasticity theory of porous metals. The numerical investigation of P/M forming processes is based on the rigid-plastic finite element model. A finite element program taking into account the sintering effect during P/M forming is created. A numerical example is considered.  相似文献   

15.
张庆  周磊  赵长财  仇平 《中国机械工程》2002,13(17):1455-1458
采用成形极限理论及塑性失稳理论,将单层管胀成形极限理论推广到复合管,对复合管胀形成极限进行了分析,提出了复合管胀形过程中发生分散性失稳及集中性失稳时极限应变的计算理论,计算并讨论了复合管组成材料的机械性能及厚比对胀形成形性的影响。  相似文献   

16.
薄壁管液压胀形加载路径研究   总被引:15,自引:0,他引:15  
赵长财  周磊  张庆 《中国机械工程》2003,14(13):1087-1089
采用塑性变形理论研究了薄壁管液压胀形过程中轴向载荷与内压力的变化情况。在两种不同变形方式下对薄壁管胀形过程进行分析,分别就两种变形方式提出了薄壁管胀形过程中轴压与内压的理论计算方法,获得了管材在不同应变比下变形时的载荷变化曲线,探讨了薄壁管胀形工艺中确定加载路径的变化范围。  相似文献   

17.
板料成形中悬空区起皱过程的数值模拟   总被引:3,自引:0,他引:3  
以逐级更新Lagrange描述的有限变形虚功原理为理论基础,采用Mindlin退化板壳单元,开发板料冲压成形起皱过程的有限元数值软件WRSIM,模拟了3种典型悬空区起皱问题,所得结果与实验观察基本一致,该软件可与其他成形过程数值模拟软件一起用于模具CAE,以使在模具设计冲压件件的可成形性。  相似文献   

18.
韩冬  邹峰  袁姣 《工具技术》2020,(4):54-57
以SAE4130钢管为研究对象,分别在不同温度下进行塑性成形试验,通过宏观和微观组织观察、硬度测试等方法,研究SAE4130钢管在不同温度条件下塑性成形的规律,得到较优的不锈钢管塑性成形温度条件。结果表明,SAE4130钢在加热条件下具有更好的塑性,能实现更大程度的塑性变形。随着加热温度的升高,马氏体含量降低,贝氏体含量升高,此时对管端进行塑性成形,得到的成形部位质量最好。  相似文献   

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