板材下料、成形：现代制造呼唤特种温热成形技术迅速发展

我国的钣金行业近几年发展很快,特别是长三角地区,钣金业的制造水平和规模较北方地区高很多,然而最大的不同是,企业管理者理念及企业参与市场的程度。国际钣金市场发展速度很快,这可以从各大型国际板材展览会参展的产品、装备看到。产品是企业所有人员共同作用的结果,而产品的先进性、可靠性、易维护性等性能则彰显了企业管理水平的高低、企业自主创新的能力。     

Key technologies of numerical simulation of cup hydrodynamic deep drawing

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GH4169瞬时液相扩散连接界面及力学性能分析

采用真空瞬时液相扩散连接技术(TLP-DB)对航空用高温合金GH4169进行了连接;在一定压强、温度及保温时间等主要工艺参数下,使用BNi2钎料作为中间层材料,实现GH4169的有效连接。用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪和拉伸试验机等设备,对比相同条件下的直接扩散连接,分析TLP-DB的接头界面组织形貌、元素分布及连接强度等特点。结果表明:GH4169合金在压强20 MPa、温度1100℃、保温保压时长90 min的条件下,TLP-DB连接接头的室温抗拉强度(1006 MPa)接近母材室温抗拉强度,远高于同工艺条件下直接扩散连接强度;连接接头的拉伸断裂方式为脆性断裂,有少量韧窝的存在;经过塑性变形和元素扩散,接头界面的扩散层孔隙数目减少并产生了新的金属间化合物,孔隙和化合物的变化影响着接头的力学性能。     

筒形件充液热拉深及冷却对性能影响的研究

目的研究筒形件充液热拉深及冷却对性能影响。方法在自主开发的RJ50实验机上进行了7075筒形件充液热拉深实验。在210℃下,对不同成形缺陷及影响因素进行了分析,并对成形的零件选择两种冷却介质进行冷却,并研究了宏观力学性能及微观组织演化。结果与温热成形相比,充液热拉深零件具有更高的尺寸精度;在充液热拉深条件下,水冷较空冷对筒形件成形后屈服强度及强度极限有轻微提高,对延伸率影响不大,水冷导致的第二相粒子要比空冷多,但水冷致晶粒粗化缓慢。结论充液热拉深可以显著提高零件的尺寸精度;充液热拉深后并及时冷却的方法,在维持材料力学性能及防止材料劣化方面是有利的。     

汽车扭力梁充液成形技术研究

针对变截面汽车扭力梁充液成形过程易出现破裂和起皱缺陷,通过有限元分析和实验研究,分析了预成形模具形状和充液成形时加载路径对扭力梁充液成形质量的影响。研究结果表明:当预成形模具导向角度过小时,管坯被机械挤压内凹变形时,圆角部位容易起皱;导向角度过大时,管坯材料流向凹模困难,减薄严重;充液成形时补料初始液室压力过大,材料堆积在零件端部起皱严重。     

板金液压柔性技术及其产品设计

板金液压柔性成形具有诸多的优点,受到了汽车、航空航天等领域设计和研究者的普遍重视。文章主要介绍了板金液压柔性成形技术的内涵和外延,针对所提出的无模液压柔性成形技术和复合液压柔性成形技术,从不同的工艺方法入手,基于所研制的液压柔性成形设备,介绍了相关的飞机等领域产品特点以及设计要点,并对其中的关键工艺参数进行了描述。     

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。     

某铝合金异形盒形件充液成形坯料形状优化

首先利用有限元逆向法模拟得到一个毛坯的初始形状,然后对其进行充液成形过程数值模拟,根据成形模拟情况对其尺寸进行优化,并进行了实验验证。 结果表明,该零件合理的毛坯形状为圆形,数值模拟和实验结果符合较好。     

铝合金汽车顶盖充液成形的数值模拟

目的研究铝合金汽车顶盖拉延工序的充液成形工艺。方法基于有限元分析软件Dynaform,利用带局部刚性凹模整形的被动式充液成形工艺,通过建立有限元分析模型,优化成形过程中的关键工艺参数,分析变形规律并进行质量控制。结果成形过程中的液室压力加载路径、压边力、拉延筋,以及坯料形状等工艺参数对成形影响较大。液室压力不宜过早加载。液室压力过大或压边力过小不利于顶部产生充分塑性变形。压边力过大极易造成顶盖圆角处的破裂。结论该成形工艺可行,且数值模拟的准确性及适用性较高,采用该成形工艺可得到表面质量良好,未出现起皱、破裂缺陷的合格零件。     

异形截面管不均匀膨胀充液成形数值模拟

目的对低碳钢不均匀膨胀率异形截面弯管零件充液成形工艺参数进行研究。方法利用有限元方法对低碳钢异形截面管零件的充液成形过程进行有限元仿真,对影响圆角破裂的关键工艺参数进行分析及优化。结果液室压力过小,弯管圆角内侧不易贴模;压力过大,圆角内侧会因材料过度减薄而发生破裂。推头轴向进给量合适时,可以在圆角处形成"有益皱纹",防止材料不均匀膨胀发生破裂。结论成形压力在300 MPa,推头的轴向进给量为50 mm时,可以成形出合格零件。