多点分段成形中的几种成形方法

研究了柱面多点分段成形时板材易于产生的缺陷及产生原因，在分段成形后，试件能否与目标形状相吻合是衡量板成形效果的重要标准，基于板材的变形规律，通过成形实验探讨了有重叠区与无重叠区的成形方法，影响区形变协调成形方法和多道分段成形方法。     

超高强钢多道次辊弯成形回弹规律研究

超高强钢由于材料强度高、塑性较差等特点,成形难度也比普通钢更大,易发生回弹,是影响辊弯成形精度的重要原因。采用试验及有限元模拟的方法,对回弹规律及产生机理进行研究。设计三组道次数不同的辊弯成形试验,从成形角度、道次数、弯角增量等方面阐明回弹角度的变化规律。建立超高强钢辊弯成形的有限元仿真模型,分析V型件的成形特性,重点分析总应变、塑性应变和弹性应变在板材横向的分布,阐述辊弯成形回弹角度变化规律的产生机理。结果表明,对于单道次辊弯成形,随成形角度增大,回弹角度呈先增大后减小的变化趋势,弹性应变峰值的变化是回弹角度发生改变的主要原因;对于多道次辊弯成形,增多道次数有利于提高塑性变形量的积累、减小弹性应变峰值,这种多道次增量成形是辊弯成形所特有的工艺特性;增大弯角增量使板材弯角处厚度减薄,促进角部材料流动,有效减小了回弹量。对超高强钢多道次辊弯成形回弹规律进行了系统的阐述和研究,为减小回弹、提高成形精度提供了理论依据。     

轻合金钣金件覆层板成形及研究现状

覆层板成形是在成形板一侧或两侧覆上相同或不同材料板材（称之为覆板）,成形过程通过覆板改变成形板材受力状态及变形规律,从而进一步提高成形板材的成形性能和成形质量,是复杂形状轻合金钣金件常见成形方法之一。轻合金钣金件覆层板成形过程,覆板性能及对成形板的作用规律是其成形可行性的关键,本文介绍了轻合金钣金件覆层板成形原理,总结了覆板厚度、力学性能及与成形板间的界面摩擦等因素对其成形过程的影响及研究现状,并对存在的问题及发展趋势进行了展望。     

超薄镀锌板辊弯成形回弹工艺分析

对于超薄镀锌板,厚度薄回弹量大难以控制是运用辊弯成形方法中的难点之一。基于ABAQUS有限元软件建立了超薄板辊弯成形仿真模型,以单波模型为例,运用正交试验方法分析了压型板的回弹,详细分析了相对弯曲半径变化对回弹的影响。研究表明,材料厚度增加、弯角半径减小时,回弹角度会减小;在一定范围内较少道次数也能减小回弹角度;板材回弹角度与r／t值成线性关系。     

三辊非对称滚弯成形的数值仿真及试验验证

基于有限元法对三辊非对称滚弯成形工艺进行了研究,对比分析了三辊非对称滚弯成形和三辊对称滚弯成形过程中,变形区应力场、板材上表面的塑形应变场及卷制力的变化规律。仿真结果表明：侧辊位移进给量相同的工况下,三辊非对称滚弯成形的卷制力大于三辊对称滚弯成形的卷制力;三辊非对称滚弯变形区的纵向应力和径向应力均大于三辊对称滚弯成形的纵向应力和径向应力;三辊非对称滚弯成形板材压弯段的成形质量高于三辊对称滚弯成形的成形质量。最后,经三辊非对称滚弯试验验证,有限元模型的成形误差为6.8%,有较高的精度。     

焊缝形式对拼焊板性能影响的研究

研究焊缝形式对拼焊板的性能和成形性的影响,利用ABAQUS有限元软件仿真和进行单向拉伸试验对激光拼焊板强度、综合延伸率进行分析、验证,对拼焊板基板板材、焊缝及其焊缝热影响区进行金相学和硬度研究,运用Dynaform有限元软件对其冲压成形极限进行仿真并进行冲压试验来验证焊缝对拼焊板成形性的影响.试验结果表明,对于同质同厚...     

静压支撑单点渐进成形厚向应变分布研究

采用单点渐进成形技术单道次成形复杂形状的薄壁零件时，厚度分布不均匀及过度减薄易于引起板材的断裂和成形失效。将静压支撑引入单点渐进成形中，形成一种静压支撑单点渐进成形工艺；通过促进材料流动和厚向应变分布来提高板材厚度分布的均匀性。选用初始厚度为1 mm的1060铝板，以静压支撑单点渐进成形的圆锥台件为研究对象，通过数值模拟和实验研究分析了静压参数对厚向应变分布和材料流动规律的影响。结果表明：0～0.18 MPa的静压支撑有利于过渡变形区Ⅱ的快速成形，有利于主变形区Ⅲ的厚向应变分布；在有利压力范围内，静压压力越大，由Ⅱ区流向Ⅲ区的材料越多，厚向应变分布越均匀，制件成形性能越好。     

采用可移动凹模的板材液压成形技术

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。     

大角度锥台单道次渐进成形工艺的研究

以大角度锥台为研究对象,通过单道次渐进成形试验,分析了工具头半径、轴向进给量、进给速度和主轴转速等对用成形角表示的成形极限的影响;分析了板材厚度对板材减薄率的影响。试验结果表明,影响该类零件成形极限的主要因素依次是轴向进给量、进给速度、主轴转速和工具头半径。板料初始厚度越大,允许的变形区厚度减薄越大。     

直壁网孔板件的多道次渐进成形研究

采用有限元分析软件Ansys/LS-DYNA对大成形角直壁网孔板件的三道次渐进成形过程进行了数值模拟,分析了其可成形性、成形后的网孔板材件厚度分布和厚度减薄率.当成形角为65°时,成功实现了其成形,最小厚度为0.1450 mm,最大减薄率为81.28％;当成形角为70°时,最小厚度为0.1080 mm,但板料发生破裂,成形失败.说明随着成形角的增大,可成形性降低.     

基于超声辅助对TA1板材渐进成形性能的研究

钛及其合金因具有小密度、高比强度、且具有较好的生物相容性等优点，被广泛应用各个领域。将超声辅助渐进成形工艺应用到TA1钛合金板材的渐进成形过程当中，利用Abaqus有限元软件模拟超声辅助渐进成形的过程，并分析了在成形过程中成形力减少的原因，研究了不同的振动参数和工艺参数对TA1钛合金板材成形力影响的规律。结果表明，超声振动可显著降低成形过程中的成形力，为超声振动应用于TA1钛合金板材的渐进成形提供了相关依据。对拓展钛合金板材渐进成形工艺应用具有重要意义。     

主轴转向对再生Al-Si-Fe-Mg合金多道次搅拌摩擦加工区组织和性能的影响

对4.5 mm厚的再生Al-7.0Si-0.85Fe-0.30Mg合金板进行相同主轴转向1～3道次和改变第2道次主轴转向2,3道次的搅拌摩擦加工，研究了主轴转向对搅拌摩擦加工区组织和力学性能的影响。结果表明：随着加工道次的增加，加工区的面积以及前进侧热机影响区的宽度增大，加工核心区的富铁相、共晶硅等第二相颗粒长度减小，圆整度提高，强度和硬度无显著改变，断后伸长率显著提高。改变第2道次主轴转向后加工区面积较相同主轴转向时减小，但组织对称性提高，前进侧热机影响区宽度减小；改变主轴转向后，第二相颗粒尺寸变化不明显，但圆整度显著降低，强度和硬度的变化也不明显，断后伸长率略有提高。     

板材三维曲面多点成形技术

多点成形是一种板材柔性成形新技术。它在新产品的试制开发、多品种、小批量板类件生产、大型板材成形等多方面都显示出良好的潜力。本文探讨了多点成形的基本原理、技术特点和系列实用技术,并对多点成形的应用前景作了阐述。     

基于STL模型的双面数控渐进成形干涉检查与修正

针对双面数控渐进成形中工具头与板材之间容易发生干涉的问题, 提出了基于STL模型的工具头与板材干涉检查与修正方法。对于主工具头，采用等距面生成无干涉的成形轨迹，以避免干涉；对于副工具头，将干涉类型分为工具头与板材非成形特征区的干涉和工具头与板材成形特征区的干涉两种类型，并通过判断副工具头刀位点与支撑面的位置关系来确定是否发生干涉。算法应用实例和成形实验结果表明，所提出的算法能够避免干涉，进而生成无干涉的工具头运动轨迹。     

金属板件等离子体弧柔性成形实验研究

以厚度为0．8mm的Q235扇形板、环状扇形板、矩形参考板为试件，研究了圆弧曲线扫描与直线扫描成形效果的差异及板材几何形状对成形效果的影响规律。研究结果表明，利用曲线扫描，可获取非直线展成面，直线扫描和曲线扫描的成形结果存在明显差异，曲线路径扫描是成形自由曲面的有效方法。     

基于DYNAFORM的筒形件拉深成形数值模拟技术

应用数值模拟技术对金属板料成形规律进行研究越来越受到重视。对影响筒形件拉深成形的主要因素压边力、凹模圆角半径、凸模圆角半径、摩擦系数进行了分析,并研究了单元技术、求解格式、本构关系等金属板料成形模拟中的关键技术。应用DYNAFORM数值模拟软件,对筒形件的两道次拉深成形四种主要因素的工艺参数进行了模拟优化。模拟结果分析表明,各因素对金属板料拉深系数影响的主次顺序在不同拉深道次下是不相同的,不能一概而论,与实验结果基本吻合。     

拉深孔成形的工艺参数优化与实验研究

为了探讨拉深孔成形技术对提高板料成形性能的有效性，以圆筒形件为研究对象，研究了拉深孔成形条件下的成形性能。采用数值模拟、人工神经网络和遗传算法进行板材成形工艺参数优化，得到了最优化的压边力和拉深孔相对密度等拉深工艺参数。根据优化后的结果设计并完成了相关的工艺实验，取得了与有限元模拟相一致的结果，证明了拉深孔成形技术是一种提高板材成形性能的行之有效的方法。     

拼焊板U型件成形性能及焊缝移动规律

为了研究板厚、材料参数和压边力差异对拼焊板的成形行为的影响,采用有限元法分析了U型件两侧板厚比、强度系数比、应变硬化指数比及压边力比对拼焊板U型件拉深量及焊缝移动的影响规律.结果表明,随着板厚比、强度系数比、压边力比的增大,拼焊板U型件拉深量逐渐减小,焊缝移动量增加;而随着应变硬化指数比升高,U型件拉深量有所增加,焊缝移动量也增大.可见,通过合适匹配拼焊板材料及工艺参数,可提高拼焊板成形性能及减少焊缝移动量.     

利用激光局部硬化效应提高2B06铝合金板材拉深成形性研究

针对2B06铝合金复杂零件成形困难问题,提出了利用激光热处理局部硬化提高板材成形性的思路。在通过激光热处理试验研究了铝合金板的激光硬化效应的基础上,采用数值模拟计算了铝合金板激光热处理过程中激光光斑路径和其周边热影响区域的峰值温度场,并通过实际测温验证了其准确性。提出并构建了耦合性能梯度的差性坯料模型,对激光局部硬化的杯形件拉深成形性进行了模拟和试验研究。结果表明,激光扫描方式可以形成稳定的梯度温度场并对周边非加热区影响较小,且可以通过多道次扫描方式设计不同宽度范围的大梯度差性板材坯料。力学性能试验表明激光热处理可以有效地提高铝合金的局部加工硬化能力,这种效应可以有效抑制杯形件拉深时圆角大变形区的减薄,从而提升了板材的拉深性能。在上述基础上,将激光局部热处理用于2B06铝合金航空复杂口框零件的成形,通过设计激光处理路径和参数,获得合理的局部硬化区域,可有效地避免在加强筋处出现过度减薄导致的破裂,大大提高复杂零件的成形性。     

AA7075-T6圆筒形零件热态颗粒介质压力成形过程的力学分析

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。