5A02-O铝合金锥底筒形件充液拉深有限元模拟

锥底筒形件由锥底和较高的直壁筒组成,其充液拉深过程中液压加载路径既不同于筒形件,也有异于锥形件。利用DYNAFORM有限元软件对锥底筒形件充液拉深过程进行模拟,研究了不同液室压力加载路径对充液拉深锥底筒形件壁厚分布、破裂与起皱等的影响规律,分析了锥底筒形件液压加载路径控制策略。研究结果表明:采用2拐点的液压加载路径适合锥底筒形件充液拉深成形,第1个拐点位置为凸模底部圆角圆心,与凹模圆角圆心在同一条水平线上,第2个拐点位置为凸模锥底上部圆角圆心,与凹模圆角圆心在同一条水平线上;充液拉深得到的锥底筒形件壁厚分布存在2个波谷点,第1个波谷点在锥底筒形件锥形底部圆角和锥壁的结合处(A点),第2个波谷点在锥底上部圆角和直壁结合处(B点);对于不同的拉深比和锥角,应该采用合理的液压加载路径。     

反胀压力对铝合金球底筒形件充液拉深过程的影响

充液拉深工艺是一种先进的板材柔性成形方法。结合航天部件的实际需求,通过数值模拟的方法,对5A06铝合金球底筒形零件的初始反胀充液拉深成形过程进行了研究。应用基于LS-DYNA3D内核的动力显示分析软件eta/Dynaform5.5,分析了液室初始反胀压力与液室压力对零件壁厚分布以及起皱、拉裂等缺陷的影响规律,讨论了反胀压力与液室压力的匹配关系,得到了合理的加载区间。结果表明,采用优化的初始反胀压力和液室压力耦合加载条件,可以有效的抑制零件球底部的过度减薄,控制悬空区的内皱,提高零件成形质量。     

基于充液成形技术的铝合金发盖内板成形

基于有限元分析软件ETA/Dynaform,对铝合金发盖内板的充液拉深过程进行数值模拟。建立了有限元模型,得到了最优液室压力加载路径,并研究了零件充液成形过程的成形性能。研究结果表明,液室压力加载路径对充液成形零件质量的影响较大,成形所需的最大液室压力为10 MPa,且液室压力不宜加载过早。通过充液成形技术的应用,消除了成形过程中的破裂、起皱等成形缺陷,达到了提高成形性能的目的。模拟实验和物理实验验证相吻合,均得到合格的铝板拉深件。     

铝镁合金双路径加载充液拉深成形的数值模拟

针对铝镁合金等低塑性板材的成形需要,提出了带主动径向加压的双路径加载充液拉深技术。应用数值模拟的方法,采用大型非线性动力显式分析软件ETA／Dynaform5．5,对5A06铝镁合金平底筒形件的双路径加载充液拉深成形过程进行研究,讨论液室压力变化对零件成形性的影响,以零件成形最终壁厚分布为评定标准,分析不同径向压力加载路径对成形质量的影响。模拟结果表明,采用合理的液室加载曲线,并配合20-45MPa的主动径向压力,可有效地提高铝镁合金平底简形件的成形极限,拉深比可达到3．1。     

斜凸缘锥形件充液拉深中预胀作用研究

采用有限元结合实验对斜凸缘铝合金锥形件充液拉深中预胀作用进行研究。研究结果表明:在斜凸缘锥形件的成形中,凸模底面和板料在预胀以及拉深初始阶段的接触不同步,是造成零件锥壁底部产生壁厚明显减薄痕迹的原因;预胀时凸模的位置对凸模圆角处零件壁厚分布有一定的影响,并且对低端锥壁圆角处的影响比对高端锥壁圆角的影响更为显著;凸模先下行一定位移,然后配合合适的预胀加载路线可以改善此处壁厚的减薄,减轻壁厚减薄留下的明显痕迹。     

铝合金双台阶筒形件二次充液成形数值模拟

针对双台阶筒形件在一次充液拉深成形过程中悬空区减薄、起皱及破裂等问题,设计了二次充液拉深技术。采用Dynaform软件建立了有限元分析模型,分析了液室压力、模具参数对成形质量的影响,提出了优化的工艺参数。结果表明,提出的工艺方法可实现双台阶筒形件的精确成形,采用优化后的工艺参数可获得壁厚分布均匀,最小壁厚可达0.851mm的零件。     

铝合金2A12-O的动态充液拉深

针对铝合金板材成形性差的特点,提出液体内向流动动态充液拉深新技术。采用铝合金2A12-O板材对成形过程进行了初步实验验证后,运用有限元方法探讨不同的径向压力和不同的预胀路线对成形零件壁厚分布的影响。结果表明,采用该方法可以显著提高铝合金2A12-O的成形极限,成功拉深出拉深比达2.85的杯形件;径向压力显著影响杯形件壁厚的分布,通常较大的径向压力下的壁厚也较大。     

高强钢复杂曲面件充液拉深工艺模拟研究

对某高强钢复杂曲面件的充液拉深工艺进行有限元数值模拟,分析了液室加载路径以及最高液室压力对成形结果的影响,得到该零件充液拉深成形合理的液室加载路径及最高液室压力。     

锥形薄壁零件多道次充液成形方法

以某类锥形航空发动机整流罩为研究对象,定性分析了充液成形过程中纬向应变的变化规律,针对锥形件底部易破裂及悬空区起皱的失效形式,采用多道次成形方法。结合数值模拟及试验验证,探究了中间构型对终成形悬空区起皱、起皱区域分布及零件壁厚分布的影响,确定优化后的中间构型成形工艺参数,最终成形出减薄小、表面质量好的合格零件。     

椭球封头冷拉深缺陷分析

起皱、局部壁厚过度减薄是封头冷拉深常见的缺陷,严重制约着拉深封头质量、成形极限的提高以及生产过程的正常进行。文章采用ABAQUS软件建立椭球封头拉深成形的三维有限元模型,并验证该模型的可靠性;发现了椭球封头拉深过程中易于出现的悬空区起皱和过度减薄两种缺陷,并分析了其形成机理,同时研究了工艺参数对缺陷产生的影响规律。研究发现,悬空区承受双向压应力区域的范围与周向压应力的大小对起皱影响明显,而切向拉应力对壁厚的减薄影响显著。增大压边力、摩擦系数和减小凹模圆角半径,可减小悬空区承受双向压应力区域的面积和周向压应力值,进而减小起皱的倾向,而过大的压边力、摩擦系数和过小的凹模圆角半径,则导致悬空区切向拉应力过大,可加剧壁厚的减薄。     

盒形件无模充液拉深工艺参数研究

基于Dynaform平台对盒形件无模充液拉深工艺参数进行分析与研究,结果表明,合理地控制液体加载路径、预胀形压力以及成形时的液体压力可有效提高板料成形性能和成形件质量,通过与传统拉深工艺比较,无模充液拉深工艺在摩擦保持效应的作用下,拉深件壁厚更加均匀一致,盒形件一次拉深最大相对高度可达到4。     

321不锈钢V形件充液成形失稳控制研究

充液成形技术是一种有效解决复杂薄壁零件成形问题的方法.针对321不锈钢V形件常规拉深成形需要多道次成形、工艺冗余的问题,通过分析V形件充液成形过程中易出现失稳现象,设计了带初始反胀的充液成形的技术方案.结合数值模拟,对薄壁V形件充液成形过程中出现的凸模侧壁破裂、法兰区起皱等失稳形式进行了研究,优化了液室压力加载曲线、压边间隙、初始反胀压力及初始反胀高度.结果表明,V形件在优化的工艺参数条件下成形既可产生“摩擦保持”的效果,改善了应力状态,又可避免凸模侧壁破裂和法兰区起皱,提高了零件成形极限和壁厚分布的均匀性.     

反胀对双相钢复杂曲面件充液拉深变形的影响

采用包含反胀、压平和拉深成形三个阶段的反胀充液拉深成形方法,得到不同反胀预变形时双相钢DP590的反胀预成形件和终成形件,研究了反胀对充液拉深成形件壁厚、应变的影响。结果表明:对于复杂曲面件反胀充液拉深,反胀高度存在极限值,当超过极限值时,试件出现折叠缺陷,限制了反胀量的提高;相对于普通充液拉深,反胀充液拉深对复杂曲面件底部有一定的强化效果,当相对反胀高度为16%时,可使底部壁厚减薄率增加2%、等效应变增大0.03,并且底部变形量随着反胀高度的增大而增加,而对直壁处变形基本无影响。     

油底壳充液拉深液室压力的数值模拟分析

油底壳冲压成形比较困难且冲压过程影响材料流动的因素较多。基于其工艺难点和形状特征,利用Dynaform软件对油底壳的充液拉深过程进行了数值模拟分析,讨论了不同液室压力加载曲线对零件壁厚分布以及起皱、拉裂等缺陷的影响规律。最终得到了合理的液室压力的加载曲线,这能为工程实践提供参考。     

薄板充液拉深法兰起皱失稳研究

研究薄板充液拉深锥形件的过程中的法兰变形区失稳起皱的临界条件，提出克服法兰变形区及自由变形区失稳起皱的措施，为充液拉深工艺设计提供理论参考。     

轧制差厚板盒形件充液拉深成形工艺参数研究

针对轧制差厚板成形过程中的破裂、起皱以及厚度过渡区移动缺陷,将充液拉深技术引入差厚板盒形件的成形过程,建立了差厚板盒形件有限元模型,进行了差厚板盒形件充液拉深成形仿真,推导了临界液池压力的解析公式.对比分析了压边力、液池压力以及液池压力加载路径对差厚板最大厚度减薄率以及厚度过渡区中心位移量的影响.结果表明,压边力和液池...     

锥盒形件充液拉深工艺中起皱现象的数值模拟分析

利用大型有限元分析软件ANSYS对锥盒形件充液拉深的成形过程进行了数值模拟。在模拟条件与实验工艺参数相一致的条件下,得到了锥盒形件成形过程的变形网格图,并给出了在充液拉深成形过程中起皱的原因及消除办法。     

铝合金曲面斜法兰罩盖成形工艺的数值模拟与试验研究

研究了铝合金罩盖刚性模拉深预成形-新淬火-充液拉深终成形的多道次成形工艺。通过分析零件的几何特征,确定预成形中间构型的几何形状以及确定合理的冲压方向。基于有限元分析软件Dynaform对成形工艺进行模拟分析,优化成形过程的关键工艺参数,并进行试验验证与优化。研究表明:液室压力及加载路径对充液拉深成形零件质量影响较大,成形所需最大液室压力为15 MPa,充液拉深终成形后的零件壁厚最大减薄率为11.424%,侧壁与法兰没有明显的起皱趋势。试验证明对于该铝合金罩盖零件,采用刚性模拉深预成形-新淬火-充液拉深终成形的多道次成形工艺较传统多道次拉深工艺有明显的优势,可得到表面质量良好的合格零件。     

关键工艺参数对铝合金斜法兰非轴对称盒形件充液成形的影响

铝合金斜法兰非轴对称深腔盒形件成形过程中受力变形复杂。通过理论分析计算、有限元分析软件Dynaform的数值模拟及试验,对成形工艺进行了优化。针对该零件充液拉深过程易出现的破裂、起皱现象,研究了预胀形高度、预胀形液室压力、液室压力加载路径对零件法兰最高处D侧与最低处B侧凸模圆角区域在板料成形过程中壁厚变化的影响。结果表明,预胀形高度越高或预胀形液室压力过大,零件B侧与D侧凸模圆角在成形后壁厚减薄越严重;预胀形高度过低也会导致D侧凸模圆角在成形后发生严重减薄。预胀形结束后,液室压力加载过快,易发生褶皱,达到临界液室压力后,可以有效抑制板料壁厚过度变薄。     

圆筒形件充液拉深皱曲和破裂极限的研究

从充液拉深时零件变形的应力应变状态出发,根据普通拉深成形起皱和破裂的控制和预测,导出了圆筒形件充液拉深防皱曲和防破裂压边力的极限判据,作为其皱曲与破裂极限的预报及控制.同时还给出了圆筒形件充液拉深成形安全区域图,由此可以确定圆筒形件充液拉深成形的极限拉深系数和最小拉深系数,适用于无凸缘圆筒形件拉深、带凸缘圆筒形件拉深和刚性凸模的胀形.另外分析了在4组压边力的条件下液压力对零件成形的影响,为工艺参数确定、模具设计和设备选择提供依据.