汽车加强板冲压成形数值模拟及试验研究

运用Dynaform软件对某汽车尾板加强板冲压成形过程进行数值模拟分析,通过改变毛坯形状、压边力、摩擦系数等方法,有效地减少了拉深过程中出现的起皱和破裂现象.经过现场试验和对比,验证了模拟的准确性和可靠性.研究工作对实际生产具有指导意义.     

异型电机壳体拉伸工艺分析及数值模拟

利用传统方法对异型电机壳体拉伸成形工艺进行分析和计算,制定拉伸工艺方案,并用数值模拟技术进行模拟和分析,得出合理的工艺方案和参数。     

TA7钛合金板材高温拉伸变形

利用Gleeble-1500D热模拟试验机对板厚为4 mm的TA7 ELI材料在变形温度为800、850、900、950和1000℃,应变速率为0.01 s^-1和0.001 s^-1下进行高温拉伸实验,获得材料发生超塑性变形的温度区间和应变速率范围。采用炉中高温拉伸实验对Gleeble实验结果进行验证。得出在950～1000℃范围内,应变速率低于0.001s^-1时,TA7 ELI钛合金高温拉伸会出现超塑性变形。伸长率最高可达260%。在应变速率0.001 s^-1、800℃时,TA7钛合金的断口组织中有动态再结晶现象。1000℃时,断口出现较为粗大的层片状α组织和明显的晶粒长大现象。m和n值都随着温度的升高而增大,在950℃时到达最大值。硬化现象能够有效的抑制颈缩,变形温度为950℃时,材料的硬化和软化达到较好的平衡,易获得较大的伸长率。     

板材多点成形工艺的数值模拟研究

本文简要介绍了多点成形的基本原理,并应用有限元方法针对多点模具成形与多点压机成形两种工艺对压痕、起皱等缺陷及回弹的不同影响进行了数值模拟研究,同时对多点模具成形过程中起皱现象的发生进行了实验验证。另外,为了更好地抑制回弹,提出了利用多点压机成形方式围绕目标形状反复成形的方法,并进行了数值模拟。结果表明,多点压机成形比多点模具成形可以更好地抑制压痕、起皱及回弹的发生,最有效地发挥了多点成形的柔性特征     

制动缸前盖拉伸工艺分析及数值模拟

通过对制动缸前盖拉伸成形的工艺分析和计算 ,介绍了锥形件拉伸的工艺方法 ,并用数值模拟技术对结果进行分析、预测 ,模具一次调试成功     

TA2钛环形管热推成形的三维有限元数值模拟

应用商业有限元软件ANSYS对TA2钛环形管热推弯曲成形过程进行了有限元数值模拟。并对成形过程中环形管内侧凹边、外侧凸边及侧面的应力、应变分布数据以及弯曲成形过程中壁厚的变化进行了分析。结果表明：管件峦变形过程中等效应力值总的变化随着弯曲角度的的增大而增大，而且弯曲管件的内侧凹边管壁的应力值比外侧凸边管壁要大，内壁受到压应力而外壁受到的拉应力；等效应力变数值内侧管壁的应变值比外侧管理壁要大，在弯曲过程中由于弯曲半径小，弯曲变形大，在弯制过程中，弯管内侧凹边受压缩使壁厚墙厚，而外侧凸边因受拉伸而壁厚减薄。数值模拟与实验所得结果一致。     

ZK60镁合金薄板材胀形数值模拟研究

通过热拉伸试验获得ZK60镁合金的最佳力学性能参数,按照杯突实验的要求利用有限元分析软件DEFORM-3D对ZK60镁合金胀形过程进行了模拟,得到了ZK60镁合金在370℃时极限杯突值,分析了ZK60镁合金板材胀形过程中金属流动规律。结果表明,变形初期金属沿轴向流动,随着变形的加剧有部分金属同时沿径向和轴向流动。随着变形增加,等效应变区域发生转移,凸模所受载荷先增后减,为生产提供了依据。     

304奥氏体不锈钢拉伸过程的数值模拟

不锈钢板材在拉伸成形过程中应变硬化严重,影响因素复杂,易出现起皱、破裂、粘模等现象。运用有限元软件,对不同拉伸工艺条件下304奥氏体不锈钢圆筒件的拉伸成形过程进行了数值模拟分析。     

拉伸筋技术及其数值模拟分析

介绍了拉伸筋的工作原理、常见类型及其结构特点，并通过Autoform模拟软件数值模拟分析拉伸筋技术。     

EXPERIMENTAL RESEARCH AND NUMERICAL SIMULATION OF LASER SHOCK FORMING OF TA2 TITANIUM SHEET

Laser shock forming （ISF） was a new technique realized by applying an impulsive pressure generated by laser-induced shock wave on the surface of metal sheet. LSF of metal sheet was investigated with experiments and numerical simulation. The basic theories were introduced; the surface quality and deformation of the processed titanium sample （TA2） were examined; ABAQUS was used to simulate ISF and the central displacement of the shocked region was measured and compared with the simulation. Overlapped ISF treatment was experimentally carried out to produce groove and simulation. The results showed that the surface quality and the microstructure with single laser pulse had no remarkable change, and ablation was observed on the surface of the sample with overlapped pulses. The deformation observed in the numerical simulation agreeed with that observed in the experimental measurement quite well.     

工业纯钛TA1薄板杯突试验及其数值模拟

在BHB-80板料双向拉伸试验机上,对厚度分别为0.8,1.0和2.0 mm的工业纯钛TA1薄板进行了室温条件下的杯突试验.试验结果表明,3种厚度TA1薄板的杯突值(IE值)分别为11.00,11.10和11.90 mm,并且随着板料厚度的增加,杯突值随之增加.此外,在试验基础上利用有限元分析软件对TA1板的成形过程进行数值模拟,采用最大凸模力准则获得了虚拟的杯突值,分析了变形过程中等效应变的分布,并预测了试件开裂的部位.模拟结果表明,虚拟杯突值要小于试验获得的杯突值,但不改变板厚对杯突值的影响规律;随着变形增加,最大等效应变区发生转移;预测的开裂部位与试验结果一致.     

退火温度对TA6合金板材组织和性能的影响

在不同温度下对TA6合金冷轧态板材保温60 min后空冷退火处理,研究退火温度对TA6合金板材组织和性能的影响。结果表明,冷轧后的TA6合金板材,在650℃以下退火时,其组织和性能变化很小;在700℃退火时开始发生再结晶,组织和性能出现明显变化;在720~800℃之间退火时,板材的力学性能已趋于稳定。TA6合金板材合理的退火工艺为(750~800)℃×60 min后空冷。     

喷丸强度对TA15钛合金型材表面完整性影响的数值和实验研究

利用有限元模拟和喷丸实验研究了喷丸强度对TA15钛合金热挤压型材表面完整性的影响规律。对比了由数值模拟和喷丸实验得到的表面粗糙度和残余应力分布结果,验证了所建立的喷丸有限元模型的可靠性;研究了喷丸强度对材料表层显微硬度和微观组织的影响。实验结果表明,喷丸处理在TA15钛合金型材表层产生了最大数值为558~764 MPa且深度为115~151 μm的残余压应力层,材料表层发生塑性变形,位错密度增大,晶粒细化,表层硬度提高,形成了深度为100~150 μm的硬化层,同时表面粗糙度增大。最大残余压应力、压应力层深度和表层硬度随喷丸强度的增大而增大,但强度超过0.188 mmA后增加不明显,材料表面出现裂纹,且在0.222 mmA强度下,材料表面因折叠缺陷而发生残余应力松弛,降低了材料表面完整性。     

纯钛TA2线性摩擦焊接过程温度场模拟

基于有限元软件ABAQUS,建立纯钛TA2线性摩擦焊接过程的二维有限元模型,在频率35 Hz、振幅2.5 mm、摩擦压力50 MPa、焊接时间4 s的工艺参数下,分析纯钛TA2线性摩擦焊接温度场升温过程及冷却过程的温度场演变。结果表明:在升温过程中,摩擦焊接初始阶段界面最高温度在1 s之内迅速上升,随后焊接界面温度形成准稳态平台并且接头轴向缩短量开始线性增加。在冷却初始阶段,焊接界面温度下降明显。随着界面温度进一步降低,由于飞边热量回流作用,整个焊接界面上可以明显看到界面中心向外温度逐渐升高的趋势。     

退火工艺对TA15钛合金板三向硬度及显微组织的影响

对TA15钛合金薄板进行了退火处理,然后测试了板材的三向（板面法向、横向、纵向）硬度,同时观察了退火温度和时间对板材组织的影响。结果表明,板材具有明显的各向异性,板面硬度高于纵、横向硬度;同时,板硬度随着退火温度提高,至850℃硬度降至最低。金相观察表明,在850℃以下的组织无区别,高于850℃组织变化明显,920℃时为双态组织。     

TC11钛合金多道次镦拔工艺三维有限元模拟

采用三维有限元模拟软件DEFORM-3D,对片层态TC11钛合金在近β区多道次反复镦拔过程进行了数值模拟,分析了在不同火次、不同变形阶段时锻件中的温度场、应变场.通过模拟研究得到TC11钛合金多道次镦拔的最佳镦粗比为41%.每次拔长分两次压下,每次压下量为总变形量的5O%.最后一火先镦粗到210 mm,将坯料翻转180°再镦粗到140 mm.采用多道次反复镦拔工艺可使初始态为粗大片层态的TC11钛合金转变为均匀的等轴态,能为后续的锻造提供合格的坯料.     

铝合金板滚压包边仿真分析建模关键技术

滚压包边是一种复杂的多工步单点连续加载工艺过程,在产品早期开发阶段就需要对滚压包边工艺进行可行性设计,依赖经验和试错的方法已无法满足滚压包边技术的要求。从单元模型、加载方法等方面深入研究滚压包边仿真分析建模关键技术,以指导产品和工艺设计。研究表明:采用最小尺寸为0.5 mm的壳单元,既能提高计算效率,也能保证数值模拟精度;考虑到计算的效率,数值模拟研究均采用了厚向7个积分点的4节点减积分壳单元S4R;可以采用摩擦系数为0的滚轮滑动模拟滚动;对零件轮廓尺寸变动量进行数值模拟时,可以不考虑翻边变形所产生的材料强化,模拟材料断裂时不能忽略翻边所产生的预应变。     

钛合金与铌合金电子束焊温度场数值模拟

钛合金与铌合金是具有优良使用性能的两种合金材料,这两种材料被广泛用于航空、航天、核工业等重要领域.文中采用有限元分析软件ANSYS,对钛合金与铌合金电子束焊的温度场进行了模拟研究,利用双热源模型模拟电子束焊温度场,研究了异种金属焊接的建模方法、函数载荷的加载技巧,着重分析了钛合金(7715D)和铌合金(C-103)的焊接性,采用热源向铌一侧偏置的方法来保证焊接熔深的一致.最后得到了不同焊接热输入条件下钛合金与铌合金焊接过程中的最佳偏置距离.