基于六边界优化角度函数的多道次辊弯成形研究

目的 为了提高多道次辊弯成形中板材的成形质量、减少板材纵向弯曲缺陷的产生,提出一种基于新型六边界成形角度分配函数的多道次辊弯成形优化方法。方法 根据翼缘端部水平面投影五次曲线推导出最优辊弯成形角度公式,结合COPRA研究板件峰值纵向应变,以确定最佳成形角度分配区间;在相同条件下,利用Abaquse模拟与实验研究不同成形角度对帽形件辊弯成形纵向弯曲缺陷的影响,并分析辊弯成形工艺参数对板材辊弯过程中应力-应变的影响。结果 新型六边界成形角度分配函数的多道次辊弯成形方法可有效改善板材纵向弯曲缺陷;应力随着成形角度增量的增加而增大,等效塑性应变随成形角度和成形角度增量的增加而增加;实验与模拟结果基本吻合,验证了模拟结果的正确性。结论 优化成形角度分配函数的多道次辊弯成形方法可有效改善板材纵向弯曲缺陷,为提高辊弯工艺精度与板材质量提供一定的理论指导。     

基于成形角度分配优化函数的辊弯成形边波及纵向弯曲缺陷研究

目的研究板材辊弯成形中弯曲角的分配方式,改善辊弯过程中出现的边波和纵向弯曲等各种缺陷,提高成形精度与质量。方法以小截面型材帽形辊弯件为研究对象,首先提出五边界条件成形角分配函数,并进行成形角度优化,得到最优的成形角分配方法。其次研究各弯曲角度分配方式对板材产生的主要缺陷如边波及纵向弯曲的影响规律,并进行辊弯成形实验验证。结果经过实验验证基于四边界条件的辊弯峰值纵向应变从4.15%降低到基于五边界条件的1.18%。验证了θ_N/3=33%×θ₀时辊弯成形角度分配的合理性。结论基于优化的弯曲角分配方式的纵向应变、翘曲波动量和偏差值、最大高度偏差都小于其他分配方式的相应值,表现出其在成形工艺上的优越性。研究结果为合理设计类似帽形件或复杂截面形件的辊弯工艺提供一定的理论指导。     

弯曲角度对弯曲轴线件内高压成形的影响分析

针对弯曲轴线矩形截面件内高压成形时容易发生开裂的问题,以轿车底盘前梁为例,采用数值模拟和试验的方法分别研究了0.98α、1.0α和1.02α(α为内高压件的轴线中心角)3种弯曲角度对弯曲轴线矩形截面件内高压成形开裂缺陷的影响.结果表明,采用0.98α和1.02α弯曲角度时,内高压成形时在弯角外侧和矩形截面过渡区叠加区域出现开裂缺陷,而采用1.0α的弯曲角度时,能够顺利成形出合格的内高压件.由此可知,对于弯曲轴线矩形截面件,弯曲工序引起的壁厚减薄及轴线偏移是导致内高压开裂的主要原因,通过合理的弯曲角度可以有效控制内高压成形截面环向变形的均匀性,避免开裂的产生.     

铜钢复合板弯片成形数值模拟与成形试验

铜钢复合钢板HALF弯片弯曲半径小,冲压成形变形量大,易出现复合界面开裂、脱层问题.采用ABAQUS三维有限元软件对HALF弯片热成形过程进行数值模拟,分析了600℃、700℃、800℃、900℃成形温度下弯片应力、弯片厚度及复合界面选定点应力,并进行了铜钢复合板HALF弯片热成形试验,测定复合界面结合率与剪切强度.结...     

动物骨折治疗用金属骨板局部增量成形新工艺

目的目前动物骨折常用的锁定骨板内固定技术(Point-contact Reconstruction Compress Locking, PRCL)需要采用多个工具配合手动完成骨板成形,针对该过程中精度不可控、效率低等问题,提出一种弯扭复合成形模具,发展一种局部增量成形金属骨板的方法。方法 PRCL骨板固定治疗中,为了贴合受伤骨骼,治疗前骨板需经过面内弯曲、弯曲以及扭转3类变形。通过调整弯扭复合成形模具的空间位置及模具不同组成部分的相对位置,实现不同区域内不同变形量的面内弯曲、弯曲或扭转。应用数值方法分析验证弯扭复合成形模具及成形方法的适用性,基于DEFORM软件建立工业纯钛TA2骨板局部增量成形过程有限元模型,分析具有两个成形区的TA2骨板局部增量成形特征。结果塑性变形仅发生在复合模具附近,对已变形区无影响,会引起未成形区的刚性位移;骨板长度方向受力小于其宽度和厚度方向受力,面内弯曲需要较大的成形载荷。结论所发展的模具和方法可实现预期的骨板成形,也适用于其他PRCL金属骨板的成形。     

高低瓦楞纸板夹芯成形装置的开发设计

目的为配合正在研究的具有二次抗冲击性能的高低瓦楞夹芯纸板,采用瓦楞辊组专利技术中瓦楞辊齿形参数,开发设计高低瓦楞夹芯纸的成形装置,验证高低瓦楞夹芯成型的可行性。方法在确定试验用纸板宽度尺寸、纸板弯曲变形屈服强度等参数的基础上,计算纸板弯曲成形所需压力值,确定电机功率,并根据试验滚压速度,设计传动系统及其他零部件。结果电机功率为0.1 k W,滚压速度为3~15 r/min,对应的变频调速频率为6~30 Hz,成形装置装配调试后均达到设计要求。结论成形装置证明了高低瓦楞夹芯成形的可行性,由于上、下瓦楞辊高齿进入滚压和低齿进入滚压的力的作用点和方向不同,导致上瓦楞辊产生轻微的周期性弹跳,而使成形不充分。     

预弯对铝合金管材内高压成形缺陷与尺寸精度的影响

铝合金异形截面管件是实现汽车结构轻量化的有效途径之一,其成形工艺是先将铝合金管材经过数控弯曲获得轴线形状,然后进行内高压成形。弯曲产生的回弹、截面畸变及起皱等缺陷会影响后续内高压成形的质量。本工作通过建立管材塑性弯曲的理论模型和材料模型,计算任意弯曲角度的卸载回弹量,在弯曲过程考虑回弹量补偿,有效避免了内高压成形时的咬边缺陷。通过改善芯轴条件,使用带有一个芯球的芯轴,使截面不圆度由7.55%降低至1.43%,避免了弯曲件在内高压成形时发生破裂。同时对弯曲产生皱纹的管件进行内高压成形,证实了内高压成形过程不能够消除管件在弯曲过程形成的起皱。通过工艺实验研制出6063铝合金异形截面管件,获得了无缺陷的成形件。对47个内高压成形件进行尺寸精度测量,最大尺寸偏差为1.08mm(1.63%),尺寸和精度符合设计要求。     

复杂变断面锻件辊锻成形的金属流动

本文针对复杂变断面锻件在辊锻成形过程中的变形特征及金属流动规律,通过辊锻成形理论并结合实例进行了分析,对不均匀变形:变形过程中断面各部分金属相互牵制及相互转移,断面各部位变形的导前与滞后、辊锻件在变形过程中的稳定条件、影响金属填充的各因素等问题进行了理论分析与探讨,并提出了相应的技术措施。     

板料激光成形的正交实验设计与量纲分析

激光弯曲是一种利用激光加热来实现构件的柔性成形技术。利用正交实验研究各可控因素对弯曲角度的影响,通过量纲分析建立数学模型,根据正交实验数据对数学模型的相应参数进行回归求解。研究结果表明,利用正交实验可对激光成形的工艺参数进行全面评估;利用量纲分析法仿真复杂的激光弯曲过程是简便有效的。     

板料数控渐进成形中变形力的研究

研究了板料数控渐进成形变形力的2种计算方法:按照纯剪切变形的方式计算变形力;按照剪切和弯曲综合变形的方式计算变形力。同时,通过实验测量出渐进成形的实际变形力。通过比较,实验测定的变形力与假定剪切弯曲变形计算的变形力相近,可以认为渐进成形是一种剪切弯曲变形。     

金属板材数控渐进成形工艺的研究进展

为了总结过去十几年国内外学者对板材数控渐进成形工艺技术的研究进展,对渐进成形工艺成形机理方面的研究成果进行了综述,分析了其材料变形的特点;全面概述了近年来国内外学者有关成形工艺参数对成形极限、成形精度、表面质量及能耗和效率的影响方面的研究成果,并介绍了国内外金属板材渐进成形装备的研究进展,最后对新兴的板材渐进成形工艺进行了总结概括。现有研究表明,成形件几何精度、表面质量和成形效率等方面的不足仍然是制约该技术广泛工业化应用的关键问题,同时渐进成形件的形性协同控制机理也亟待研究。     

板厚对08Al薄板单点渐进成形中成形极限的影响

目的 针对渐进成形中成形极限测量难的问题,提出一种新的评定成形极限方法.方法 选用08Al为实验材料,通过模拟和实验相结合的方法,研究不同板厚下成形极限角和减薄率的关系,提出利用成形极限角和最大减薄率2个参数组合的方法判断薄板的成形极限,并通过数控实验验证提出方法的准确性,分析板厚对单点渐进成形工艺成形极限的影响.结果...     

基于电磁辅助成形的汽车覆盖件成形工艺研究

目的 为解决铝合金材料在冷冲压成形工艺中回弹量大、贴模度低、流动性差等问题,对汽车覆盖件的成形工艺进行研究.方法 基于电磁场理论,结合电磁成形工艺,制定了首先采用冲压进行预成形然后通过电磁场辅助成形进行终成形的工艺方法,通过正交试验与有限元单向耦合分析相结合的方法获得了成形覆盖件的最佳工艺参数.结果 基于正交试验获得了...     

力-位移分控多点成形新工艺及其回弹控制机理

目的对比研究力-位移分控多点弯曲成形的受力和变形特点,揭示力-位移分控多点成形技术改善成形质量的机理。方法首先设计制造出采用力-位移分控多点成形原理成形的实验装置,并进行圆柱面的实际成形,比较不同成形模式下所获得成形制件的差异,然后采用理论分析和数值模拟等手段,分析对比不同成形模式的受力与变形条件,探讨不同成形模式下的变形特点与规律。结果从理论上给出了力-位移分控多点成形能有效减小回弹、消除"直边效应"的力学原理,指出了力-位移分控多点成形技术减小回弹的根本原因在于法向约束力的作用,且回弹减小量与法向约束力的大小成正比,并通过数值模拟,从应力和应变分布、支反力变化等方面予以了验证。结论力-位移分控多点成形从本质上改变了板材的受力和变形条件,能有效提升成形质量。     

材料成形计算机模拟的研究现状及展望

综述了计算机模拟在材料液态成形、塑性成形、连接成形加工中的应用和模拟方法、研究现状,并分析与展望了其发展趋势。     

盘件辗轧成形技术研究进展

辗轧成形作为一种先进的连续局部塑性回转成形工艺,具有成形载荷小、生产过程自动化、近净精确成形等显著的技术经济优点。盘类零件作为重要的承载基本零件类型之一,采用辗轧技术成形盘件是机械行业的重大技术创新。介绍了采用辗轮的盘件辗轧机成形盘件的工艺原理和研究现状,叙述了利用技术改造的数控径轴向环轧机辗轧盘件的工艺原理及研究进展,结果表明盘件辗轧成形技术作为一种先进的零件柔性近净制造技术,具有十分诱人的应用前景,是未来制造业的发展方向。     

Tribology in Warm and Hot Aluminum Sheet Forming: Transferability of Strip Drawing Tests to Forming Trials

For conventional sheet metal forming at room temperature, numerous tribometers have been developed in the 20th century. At the present state of the art, there are some challenges for tribometry in warm and hot forming processes of high-strength aluminum (e.g., EN AW-7075). Especially for nonisothermal processes with heated sheets and cooled dies, the tribological design is a major challenge, which needs to be addressed by investigations with adapted tribometers. Herein, the transferability of friction and wear behavior of three different lubricants and temperatures is investigated. Therefore, tribometer test results are compared with real forming trials in combination with thermomechanical finite element simulations. Both the behavior of different lubricant types and the characteristics of tool lubrication in sheet metal forming are discussed.     

连接架复合模设计

根据连接架的结构特点,分析了零件的工艺性,结合公司降成本要求,对模具传统工艺进行合并,开发了落料成形冲孔复合模.详细介绍了模具的整体结构和各个部件之间的运动关系.生产试验表明模具设计合理,结构可靠,能保证零件的成形质量,满足批量生产的要求.     

喷射成形技术产品的研究现状

喷射成形是一种快速凝固近终成形材料制坯技术，利用该技术制备的材料具有优异的性能，喷射成形技术产品在特定的领域中正在逐步取代一些传统材料，简要阐述了喷射成形技术和产品的研究发展现状。     

真空吸塑机及其性能实验研究

基于南京林业大学自主研制的小型真空吸塑成型机,采用控制变量法,测定了热塑性ABS板的吸塑加热软化温度及时间,使用工业设计模型制作的6种典型非金属材料制作了吸塑模具,并就不同材料制作的模具的吸塑性能进行了实验研究与总结,为设备的使用、曲面形态模型的制作提供了技术依据,具有较好的实际意义和推广应用价值。