无芯薄壁长矩形管弯曲模设计

介绍了避免无填料和衬芯的长矩形管弯曲成形后管壁出现内陷及折痕的工艺,模具结构特点及设计中注意的事项,模具结构合理,便于加工、装配及使用。对该类工件的弯曲成形有一定的参考价值。     

管坯结构对小半径薄壁弯头内胀冷推弯成形的影响

针对Ф40 mm×1 mm铝合金管材且弯曲半径为1倍管径的L形弯管成形,以数值模拟技术为平台,建立了内胀冷推弯有限元模型,研究了管坯端头不同补偿角度对弯管成形质量的影响。结果表明:补偿角度过大时,弯管内侧易产生压缩起皱,降低补偿角度则能有效防止弯管产生压缩起皱,且随着角度的降低,成形弯管减薄区域不断扩大,同时弯管弯曲内侧有效长度不断降低,易造成成形不足;补偿角度为45°时,起皱现象消失,外侧壁厚最大减薄率为7. 1%,整体成形质量较佳。以45°补偿角度进行内胀冷推弯试验,成形出符合要求的1倍弯曲半径弯管,且试验结果与模拟结果整体较吻合。     

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。     

扭力梁内高压成形的起皱行为

为了揭示扭力梁内高压成形时起皱的形成机制,采用实验和数值模拟的方法研究低碳钢扭力梁内高压成形过程支撑压力和补料量对起皱的影响规律;通过数值模拟给出起皱区应力状态,并绘制应力分布轨迹图,从应力分析角度揭示起皱形成机制.结果表明:随着支撑压力的提高,轴向压应力的绝对值下降,失稳起皱趋势降低,当支撑压力超过一个临界值时,皱纹完全消除;随着补料量的增大,轴向压应力的绝对值升高,失稳起皱趋势增大,当补料量超过一个临界值时,开始出现皱纹.对于直径为89 mm、壁厚为2.5 mm低碳钢管材,当支撑内压为30 MPa,补料量为15 mm,为一个合理的加载路径,可以有效避免起皱.     

椭球形零件拉深成形失稳点的力学分析和实验研究

通过理论分析和实验研究,提出椭球形零件拉深成形失稳点的概念并确定出失稳点的具体位置参数.采用改变拉深过程压边力和润滑剂等条件对不同牌号钢板、铜板进行试验,得出压边力、润滑剂、材料性能等因素对失稳（起皱和破裂）点的影响规律.     

镀锌DX52D产品冲压起皱机理研究及解决办法

镀锌薄板在加工过程中出现起皱缺陷是一种常见的现象,特别是国内用低材质高用带来的问题尤为突出。对涟钢DX52D镀锌板出现的批量性冲压起皱缺陷成因进行了研究分析。结果表明:其根本原因是DX52D镀锌板抗时效性能差,在使用过程中产生了吕德斯带,产生了拉伸应变痕。为此,通过调整拉伸深度,及对DX52D钢化学成分和生产工艺进行了优化,彻底解决了该产品的冲压起皱缺陷。     

终轧温度对443铁素体不锈钢组织、织构及成形性能的影响

通过光学显微镜、EBSD等分析技术,研究了终轧温度对443超纯铁素体不锈钢显微组织、织构、成形性能及抗表面起皱性能的影响规律。结果表明,降低终轧温度有利于促进443钢热轧退火态及冷轧退火态的再结晶,并使冷轧退火态组织更为细小均匀;降低终轧温度可有效强化冷轧退火态的γ纤维织构,是提高r值和杯突值、改善冷轧退火板成形性能、抗表面起皱性能的有效方式。     

球冠形薄壁封头在小减薄率工况下的失稳研究

高性能、高质量、大径厚比、轻量化大型薄壁燃料贮箱封头的整体化成形是目前我国航天制造急需解决的重大问题.通过旋压实验与有限元数字仿真相结合的方法对薄壁封头在小减薄率工况下的等壁厚旋压成形稳定性展开研究,在实验中研究了缩径旋压过程中封头法兰起皱失稳现象,并通过有限元仿真软件Marc分析了法兰起皱的演变过程.通过建立缩径位移等效模型,得出缩径位移量与法兰起皱有直接关系,即缩径量越大,法兰起皱越明显.对比仿真模型和等效模型的最大主应力矢量图,分析得出缩径会导致切向应力变化从而引起法兰起皱失稳,进一步证实了缩径是起皱失稳的主要原因.     

一种散热器上托底板成形工艺改进研究

针对上托底板试产过程中出现的前后侧翼宽度不足、起皱、减薄等问题,根据散热器上托板零件形体存在盒形件成分的特点,调整了工艺内容,将"U形弯曲→W状成形"修改为"拉深→W状成形"。利用Dynaform软件对改进工艺从模具结构及压边力和摩擦条件等工艺参数方面进行了数值模拟分析。结果表明,压边力为200 k N,采用差异摩擦系数,即取凸模摩擦系数为0. 170、凹模和压边圈摩擦系数为0. 125,凹模拐角渐变半径范围由4t～6t增大至5t～8t (t为板料厚度)时,改善了呈面内弯曲状侧翼弯曲内侧的起皱和上端面凸圆角部分的减薄问题。在工艺参数已确定的条件下,对拉深深度h进行了探究,并确定h值为55 mm时,成形效果更好。改进后零件减薄率能控制在20%范围内,保证了零件的刚度。     

复杂截形高强钢闭口防撞梁成形及回弹研究

针对具有复杂截面结构的零件在其成形过程中回弹量难以控制的问题,采用数值模拟和实验的方法,对具有复杂截形的DP980高强钢闭口防撞梁进行成形及回弹特性研究。通过对比设计角度、成形角度、回弹后工件角度得出了回弹角、过弯角、设计角度误差之间的关系;通过分析成形后的应力、应变分布,得出了开裂风险及起皱区域;通过回弹前后的应力、应变分布对比,得出了回弹发生的主要位置及应力释放的变化规律;通过测量实验防撞梁的成形角度、褶皱凹坑尺寸及中心距,并对比仿真结果,验证了仿真的准确性。研究表明:复杂截形高强钢闭口防撞梁回弹较为严重,回弹角为2. 2°,占成形角的17%;回弹后边缘位置应力释放,残余应力主要集中在弧形区域内部;回弹后内弧面存在起皱现象,褶皱深度为2 mm,褶皱中心距为48 mm,外弧面无拉裂风险;经三坐标测量机测量实际制成的工件成形角度10. 1°与设计角度7. 8°相差2. 3°,回弹较难控制。