用云纹法分析杯形件冷挤时的变形状态

杯形件冷挤工艺,由于制品质量好、经济效益高,已开始广泛应用于各产业部门,是一种很有发展前途的冷锻工艺。虽然目前已用各种理论方法,包括上限法和有限元法等,对该工艺作了较为详尽的研究,但是在实验方法方面,一般还局限于应用网格法和硬度法等常规手段。本文将密栅云纹法扩大应用于杯形件反挤的变形分析,以便直观地反映出变形体内部质点的位移分布,然后通过塑性理论,由位移场确定应变速度场和接触面切应力分布,并为进一步分析反挤时坯料内的应力状态提供可靠的实验数据。     

用云纹法分析盒形件反挤时的变形状态

将密栅云纹法应用于分析盒形件反挤变形过程，获得了反挤时各特征面上Ｕ场和Ｖ场云纹图。采集云纹纹数据后经计算机分段拟合和光滑化处理得到了位移速度场曲线，对挤压变形规律进行了研究。     

盒形件反挤变形的上限分析

本文利用两种变形流动模式求出了盒形件反挤时的动可容速度场 ,导出了计算各类盒形件 (矩形、方形、正多边形、椭圆形及圆形盒形件 )反挤压力的通用公式 ,并从上限解的分析中获得了对工艺设计有参考价值的结果。研究表明 ,由所得公式计算的变形力与实验结果基本符合。     

斯图加特大学金属成形技术研究所论文题录

载荷值对弯曲件回弹扩散影响的研究开式深冲研究正挤压实心钢件时所需变形力、变形功及变形效率的研究钢及有色金属正挤压空心件时模具设计的研究徽粗及挤压力研究挤压生产时变形力和变形功的分布及磷酸脂层厚度与润滑剂影响的研究室温下反挤压钢质杯形件的研究gOOV型模具弯曲后的形状精度及其在模具中再弯曲的影响冷变形过程中维氏硬度与变形程度之间关系的研究空心圆柱在室温下拉延的研究金属零件电磁成形及液电成形工艺挤压刚塑性材料时应力、应变状态的近似计算方法形状近似杯形零件反挤压的模拟定律钢及有色金属精密下料的研究变形时…     

响应面法优化镁合金杯形件旋转挤压参数的研究

旋转挤压是一种新的大塑性变形方式,变形温度、进给速度以及应变速率是影响其变形的主要工艺参数。基于Box-Behnken试验设计,借助Deform-3D软件对不同工艺参数进行了有限元模拟,建立了旋转挤压工艺参数与杯形件应变均匀性、损伤值及应力值之间的预测模型。采用Design Expert软件对响应模型进行了回归系数及方差分析,并结合试验分析得到镁合金杯形件旋转挤压最优工艺参数:变形温度454℃,轴向进给速度1.5 mm/s,应变速率0.21s~(-1)。相应的最优响应值分别为:应变标准差1.150、损伤值0.0534、应力值20.7 MPa。利用Gleeble-3500热模拟机进行了试验验证,结果显示杯形件变形均匀,成形效果良好。     

铝合金异形截面大型环件胀形工艺及优化

针对2219铝合金5 m级异形截面机匣环锻件,展开冷胀形工艺分析和优化,以达到使环件直径扩大至目标尺寸且使环件各部分的应变均匀性提高的目的。设计了环件的冷胀形工艺,并利用Deform-3D对环件冷胀形工艺进行有限元分析,提取有限元分析结果,并在环件不同位置做应力分析,得出了冷胀形工艺下环件的变形特点和变形规律;结合环件冷胀形工艺的变形特点,对原有胀形工艺进行优化,提高了环件各部分的应变均匀性,并通过实际的胀形工艺实验验证了工艺的有效性。另外,设计了环件胀形时瓣模转动的方案,使环件变形得到优化,优化后的胀形工艺使环件各区域的应变均匀性有了较大提升,为2219铝合金5 m级异形截面机匣环锻件冷胀形工艺提供了一个可靠的理论分析和优化方案。     

模具导向和变形方式对杯形冷挤压件壁厚差影响的探讨

本文用实验结果阐述了模具导向和变形方式对杯形冷挤压件壁厚差的影响,指出在使用未经精化的普通压力机来反挤杯形件时,用导柱导套通用模架和模口导向相结合的方法可得到较高精度的杯形件,而若采用正挤法所得到的精度则更高。     

直齿圆柱齿轮冲挤精锻应变解析

在献「１」所得位移速度场的基础上，结合塑性理论编程求解应变速度场，获得直齿圆柱齿轮冲挤精锻变形终了阶段金属的流国改进工艺和模具提供了依据。     

MH-Ni电池低温放电性能的研究

在文献[1]所得位移速度场的基础上,结合塑性理论编程求解应变速度场,获得直齿圆柱齿轮冲挤精锻变形终了阶段金属的流动规律,为改进工艺和模具提拱了依据.     

Zr基块体非晶合金超塑性微挤压成形数值模拟

利用压缩实验数据建立了Zr55Cu30Ni5Al10大块非晶合金在过冷温度区域内的流动应力模型,并选用DE-FORM-3D软件对杯形非晶合金零件超塑性微挤压成形过程进行了模拟,得到了挤压过程中坯料的速度场、应变速率场和应力场的分布规律。分析发现在挤压过程中材料的应变速率极不均匀,因此,对材料的流动变形过程进行了合理分区,分析各区域的形状、大小及变化历程。在此基础上,利用反挤压工艺成功挤出了外径为2.2 mm、壁厚为0.05 mm的杯形零件。SEM显示,该成形件壁厚均匀,尺寸和几何形状满足设计要求。     

微反挤压数值模拟与实验研究

将退火后的T2紫铜圆柱坯料进行常温压缩实验,根据所得应力应变曲线,采用DEFORM-3D模拟杯壁厚度为0.5mm的杯形件的微反挤压成形过程。研究了凸模速度和摩擦系数对材料等效应变分布和凸模载荷的影响。结果表明,凸模速度越大,材料等效应变差值越大,变形越不均匀,但对凸模载荷无明显影响。摩擦系数越大,材料变形越不均匀,且凸模载荷明显增加。根据模拟结果选择合适的工艺参数进行微反挤压实验,实验所得杯形件晶粒变形较均匀,与模拟结果较吻合。     

外锥内直孔件开式冷挤压成形理论建模研究

运用流体动力学和塑性变形理论,给出了外锥内直孔件开式冷挤压变形过程非稳态速度场的瞬时流函数方程,并由流函数方程建立了非稳态动可容速度场,分析了影响速度场变化的主要因素。分析了速度间断面的形式和表达式,并以此为积分边界,以间断速度、应变速率为积分函数,采用高斯五点数值积分求得应变功率、速度间断功率和摩擦功率,从而得到上限功率。利用上限原理,得到了挤压功率、挤压力的理论模型。通过模型优化和编程计算,得到了挤压功率和挤压力理论数值,与有限元模拟结果对比,误差小于10%,验证了外锥内直孔件开式冷挤压理论模型建立的可行性和正确性,可用于此类件的工艺制定和设备选取。     

带孔杯形件成形变形趋向性试验研究

采用坐标网目法对带孔杯形件成形过程进行了试验研究。试验所获得应变分布表明，带孔杯形件在成形过程中存在拉深和翻边两种变形趋向性。在模具参数和工艺条件完全相同的情况下，其可能的变形趋向与孔的尺寸有关；在模具参数改变时，其变形趋向稍有变化。本文的研究结果可为带孔杯形件成形过程的变形趋向分析和变形过程控制提供依据。     

直齿圆柱齿轮冲挤精锻变形分析

将密栅云纹法引入齿轮精锻研究,根据直齿圆柱齿轮冲挤精锻终了阶段锻件分流面的云纹图像导出位移速度场,获得了相应的变形规律,为进一步研究应变分布提供了依据。     

TC11钛合金金盘等温流变形成的数值模拟及其生产应用

针对钛合金压气相盘的等温流变成形过程,应用有限元数值方法,对热加工规范许可的某一成形温度和不同应变速率下的流变形形过程进行了分析和比较,模拟结果包括一系列人机交互篡夺成的流变过程图、等效应变场、挤压力曲线及等温度场等,从数值模拟“实验”的角度,对热流变成形过程进行了不可逆过程热力学分析,并对等温流变形形件进行了低倍流线、金相组织、力学性能等的检测。     

高体积分数SiC_P/Al复合材料等温反挤压模具设计及工艺研究

通过自行设计的等温反挤压模具,制备了高体积分数SiCP/Al复合材料杯形件,并对等温反挤压工艺方案进行了设计与优化。结果表明:采用该模具及工艺能制备出形状完整、表面质量良好的杯形件;在变形温度850℃,反挤压速度0.9mm/min时制备了杯形挤压件,其成形极限最大。     

基于厚度变化的杯形件拉延凹模圆角成形模拟

在模拟软件中,建立带压边圈的杯形件拉延模具模型,设杯形件材料为弹塑体本构模型,考虑厚度的应力、应变变化,通过数值模拟拉延成形,在不同压下位移时,求得凹模圆角处及附近的板料厚度截面等效应变、等效应力以及厚度变化值的分布;在此基础上,对压下位移不同阶段的凹模圆角成形区及附近区域的应力、应变值进行分析.其数值分别沿凹模圆角由外径向内径方向数值增大;另外得出在不同位置厚度发生变化曲线.总之,研究厚度方向的成形状态变化的方法,对揭示板料成形时凹模圆角厚度变化的机理具有一定理论和工程实用意义.     

数字图像处理技术在桥梁检测中的应用

本文提出了利用数字图像处理技术即形心搜索法测量梁体局部表面位移的光力学检测方法。并且,把形心搜索法和有限元位移模式相结合进一步求出了梁体局部表面位移场和应变场。较其他光学测试方法如云纹干涉法,具有较高的实用性和很高的计算速度。     

环形件摆动辗压变形机理三维刚塑性有限元分析

本文从摆动辗压过程中坯料螺旋式送进的事实出发, 建立了符合摆动辗压实际变形条件的力学模型, 利用自行开发的刚塑性有限元软件对环形件摆动辗压变形进行了分析, 得出了环形件摆辗变形时接触区域的速度场和应力应变场, 给出了接触区域金属的流动规律, 揭示了环形件摆动辗压的变形机理。光塑性实验与模拟结果吻合较好。     

摆辗镦挤成形的上限分析

本文应用上限法对圆柱体自由摆辗镦挤成形过程的力能参数和变形规律进行了分析研究，变形区域由接触变形区、非接触变形区和塑性铰组成，并建立了相应的动可容速度场。通过优化计算，获得了摆辗镦挤变形力、反挤压高度随着坯件高度压下量、摆头每转压下量、坯件与模具接触面上的摩擦的变化而变化的关系。