内高压成形过程塑性失稳起皱分析

内高压成形过程中,管材的轴向失稳大多发生在塑性阶段,对应的起皱临界载荷是管材进入塑性阶段时的屈服载荷与塑性起皱载荷之和.对于塑性起皱,采用线性硬化材料模型,将本构方程的起算点设置在理想线性强化的起始位置即屈服点,使本构方程有线性形式,建立管材内高压成形起皱临界应力解析表达式.以此为基础讨论力学性能及应力比等对管材内高压成形塑性起皱的影响.结果表明:弹性模量和屈服强度是影响管材抵抗轴向起皱能力的主要力学参数,两者变化参量(决定了管材轴向抗皱能力的变化.当(λ>0时,起皱临界应力绝对值随之增大;当(λ<0时,起皱临界应力绝对值随之减小.应力比对起皱临界应力影响存在两种情况:当最小起皱临界应力对应的起皱失稳发生在颈缩失稳之前,起皱临界应力绝对值随应力比绝对值的增大先减小后增大;当最小起皱临界应力对应的起皱失稳发生于临界颈缩失稳之时,起皱临界应力绝对值随应力比绝对值的增大单调增加.     

薄板液压成形起皱预测及控制研究进展

板材拉深成形广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶工业等领域,是金属塑性加工领域的研究热点。随着工业生产向整体化、轻量化、高精度、低成本不断发展,以火箭燃料贮箱箱底为代表的大型曲面封头厚径比小于0.3%,起皱成为制约其拉深成形的主要缺陷之一,严重影响零件质量、模具使用寿命和工业生产的稳定性。综述板材拉深成形起皱理论预测、数值模拟和工艺试验的最新研究现状,重点介绍板材液压成形技术对于起皱控制的研究进展,表明通过合适的液压成形可以成形出无起皱缺陷、厚径比较小的零件。提出现有问题并对未来研究方向进行展望。     

管材内高压成形国内研究进展及发展趋势

对管材内高压成形工艺的原理、特点、发展历史及典型应用等进行了较为详细的说明,同时从理论、实验及模拟三个方面系统地介绍了近年来国内管材内高压成形工艺的研究进展;在给出内高压成形工艺目前发展中存在的主要问题的基础上,指出了未来几年内高压成形工艺的发展趋势。     

管材内高压成形液压控制系统的研究

本文根据内高压成形原理设计了管材内高压成形液压控制系统.内高压成形过程中的关键问题是内高压的产生、轴向推力的控制以及两者的配合.本系统执行上下模具的合模动作,左、右冲头的推制控制,乳化液充液以及增压过程;利用增压缸产生高压内力,电磁铁的动作情况用可编程控制器进行控制;系统中所有执行元件共用一个并联液压源,提高能源利用率.     

汽车轻量化中的管材内高压成形技术

简述管材内高压成形技术基本原理、历史和现状。内高压成形技术具有减轻重量、提高产品质量、降低生产成本、近净成形与绿色制造技术的独特工艺特点和技术、经济优势。内高压成形工艺的关键技术有:缺陷与控制策略技术、数值模拟技术、摩擦与润滑技术。内高压成形技术有待深入研究的问题有:管材力学性能测试方法、高压成形摩擦测定、高压成形件设计准则、模具设计关键技术。内高压成形技术的发展趋势是:双层管内高压成形;拼焊管内高压成形;内高压成形与连接复合。     

管材液压成形有限元模拟与分析

应用有限元技术对管材液压成形过程进行模拟分析,得出在模具的凸凹起处管材的应变最大,并且随着压力增大在凸起处的任意一侧会随机发生材料失稳;管材的成形过程分两个明显的阶段,并给出了两个阶段的临界压力等结论.     

内高压成形机理与关键技术

在中国国家杰出青年科学基金资助项目“镁合金热态液力成形技术”、中国国家自然科学基金资助项目“轻体件高内压液力成形机理的研究”、“管材热态内压成形新方法及其机理研究”和“激光拼焊管内高压成形机理”、以及中国教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目“镁合金热态内高压成形机理研究”共同资助下,开展内高压成形机理及关键技术研究,在内高压成形塑性变形规律、起皱和破裂等失稳行为、提高成形极限和降低成形压力方法,以及液力胀接、热态内压成形和拼焊管内高压成形等方面取得重要进展,并在汽车和航天等领域实现内高压成形技术产业化应用,报告上述研究的理论和工程体系。 根据塑性变形特点,将内高压成形分为变径管内高压成形(IHPF of TPVD)、弯曲轴线管内高压成形(IHPF of TPCA)和多通管内高压成形(IHPF of TPB/BT)等3类,提出IHPF of TPVD由充填、成形、整形等步骤组成,IHPF of TPCA由弯曲、预成形、内高压成形等步骤组成,IHPF of TPB/BT由胀形、补料、整形等步骤组成。以此为出发点,通过实验和理论分析,研究IHPF塑性变形规律与失稳行为。     

内高压成形管件在汽车上的应用

内高压成形作为一种制造空心轻体构件的先进制造技术,相比传统结构件有着节省材料、降低重量、增加刚性强度等优点,在近年来发展迅速,目前已成为塑性加工领域中一个热点研究方向.汽车零部件多为复杂空心构件,截面及轴向形状复杂,因此开展内高压成形技术的研究,具有重要理论及工程实际意义.针对内高压成形钢管在车身上的运用,内高压成形的原理,内高压成形所涉及的材料以及内高压成形产品的缺陷进行研究.     

微流体系统中微通道网络成形工艺研究进展

微通道作为微流体系统的重要组成部分,是提高微流动性能的关键因素。现有微通道制作材料包括硅、石英和玻璃等无机材料,以及PDMS、PMMA、PC和环氧树脂等有机材料,而加工工艺主要有湿/干法刻蚀、热压成型、微/纳光刻技术、激光微加工和模塑法等类型。根据不同应用领域中微通道的功能需求和空间布置情况,可将微通道网络分为线性、平面和立体三种类型,综述了不同类型微通道网络成形工艺的国内外研究现状,其中线性和平面微通道网络的制作与成形一般是同时完成的,工艺较成熟,而立体微通道网络需分步实现,难度较大。探讨了现有微通道网络成形工艺的不足和发展趋势。简要介绍了玻璃基仿生微通道及其网络成形工艺研究进展。     

基于DASYLab的管材轴压胀形的加载控制

内压与轴向压力的合理匹配是管材轴压胀形成败的关键因素。本文利用数据采集与处理软件 DASYL ab实现了轴向压力基于内压的线性加载控制 ,为进一步研究更为复杂的管材轴压胀形的加载控制关系奠定了实验基础     

复杂管件液压成形设备液压控制系统的设计

在简要介绍管件液压成形技术原理及其优点后，针对副车架等大型复杂空心结构件的成形特点和要求，确定了设备的主要技术参数及总体设计方案．并对液压系统和控制系统进行了优化设计。所采用的低压大流量充液和高压小流量增压的双联泵供液模式可极大地提高设备的生产效率，所设计的二级卸荷回路可使系统的超高压液体能顺序平稳卸荷，所配置的电液比例伺服闭环控制系统使设备具有良好的动态性能、较高的控制精度和响应速度，完全能满足副车架等复杂空心变截面构件的塑性成形要求。     

面向管材的异型截面液压成形技术的研究

液压成形技术是液压传动与材料成形相结合的一门新技术,该技术综合了液压传动与材料成形技术的独特优点,具有宽广的发展前景。文章论述了管材异型截面液压成形的原理,成形特征分析和成形设备设计要点,旨在推动液压成形技术的发展。     

管材液压成形中的数值模拟方法

根据动力显式增量有限元方法和BT壳单元提出了液压胀形模拟算法.该算法充分考虑了管材胀形时的液体压力加载曲线、管材外壁与模具的润滑情况、轴向进给、径向进给等实际工艺条件对管材成形性的影响,能够预测零件成形过程中的开裂、起皱等缺陷,从而优化成形工艺参数,提高零件的成形工艺性.算法具有通用性,能够模拟轴线为直线、曲线以及带径向侧冲头的各种复杂管材的成形.将算法集成到FASTAMP软件中,通过模拟三台阶轴的液压胀形,并与实验数据比较,验证了算法的准确性与实用性.     

管状液压成型件CAD系统的方案设计

介绍了管状液压成型件的过程和特点,应用设计方法学理论阐述了CAD系统的方案设计,并探讨了在UG开发平台上的实现路径.     

铝合金矩形截面内高压成形圆角充填行为研究

为了研究铝合金矩形截面内高压成形过程圆角充填行为,设计制造了专用试验装置,测试充填过程中圆角半径与内压的定量关系及其润滑条件影响,分析直边区与圆角区的过渡处开裂的机理,并对内压理论计算值与试验值进行对比。结果表明:充填过程中随圆角半径的减小,所需内压逐渐增大。当相对圆角半径大于5时,圆角半径变化趋势较快;而当相对圆角半径小于5时,变化趋势逐渐平缓。润滑条件对圆角充填影响较大,润滑的改善使成形相同圆角所需内压降低,极限圆角半径减小。从截面直边区的中点到直边区与圆角区的过渡点等效应力逐渐增大,所以过渡点附近最易发生壁厚过度减薄甚至开裂。对于硬化材料,未考虑材料硬化的内压理论计算值明显小于试验值,内压理论计算时必须使用材料硬化后的流动应力。