2A12 铝合金平底筒形件充液拉深数值模拟研究

目的研究工艺参数对2A12铝合金平底筒形件充液拉深成形的影响规律。方法采用数值模拟方法,研究了液室压力加载路径、成形液室压力、压边力和压边间隙对板材充液拉深成形效果的影响。结果获得了充液拉深成形的失效形式,以及不同工艺参数下零件壁厚减薄率的变化规律。成形前期,液室压力不宜过大,最大液室压力在10~25 MPa之间,压边间隙在1.05~1.15mm之内,可有效避免零件过度减薄和法兰起皱。结论合理的液室压力加载路径和压边间隙,可以有效地控制零件法兰区起皱,防止凸模圆角处破裂。     

大尺寸薄壁瓜瓣构件的充液成形技术研究与应用

利用充液成形技术,对运载火箭上大尺寸薄壁椭球瓜瓣构件进行工艺改进。通过仿真分析,以壁厚分布、成形质量为指标,分析液室压力等关键工艺参数的合理范围,得到液室压力加载到2 MPa即可满足瓜瓣壁厚均匀性要求,减薄分布区间在3. 238%～5. 703%时,可以达到理想的减薄来抑制回弹,并保证产品性能。进一步通过现场试验分析零件拉深成形后缺陷形成机制和控制措施,研究各工艺参数对零件成形质量的影响,通过控制初期液室压力并配合法兰大量润滑方式可以有效改善成形过程中的拉裂及起皱缺陷,试制出满足技术指标的椭球瓜瓣构件,成形零件型面贴胎精度小于2 mm,减薄率分布区间为3. 4%～4. 94%,实现了大尺寸薄壁椭球瓜瓣构件的充液成形。     

端部密封对薄壁零件粘性介质压力的影响

介绍了单位长度变径比较大的薄壁零件粘性介质外压缩径成形原理,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对成形过程进行了数值模拟,对筒坯的端部密封压力及筒坯材料流动情况进行了分析,发现采用"先慢后快"端部密封压力加载方式可以有效地抑制成形区壁厚减薄。通过实验研究了密封圈的初始密封压力对端部位移量的影响,实验结果表明,在保证密封的前提下使其初始密封压力越小越好。     

拉延筋结构对椭球瓜瓣构件充液拉深过程的影响

基于大型薄壁瓜瓣构件充液拉深现场实验结果,分析了缺陷产生的原因,由于瓜瓣大端角部局部区域拉力不足,材料流料量过大产生了缺陷,其无法单纯依靠整体调整工艺参数解决。针对缺陷产生的原因,提出了3种模具拉延筋优化方案并分别进行了模拟,对比分析了3种方案的流料和起皱情况。结果表明,方案3在解决大端角部起皱的基础上,整体成形效果更优。最终确认方案3为最优方案,并进行了现场生产,与模拟结果一致,通过模具拉延筋优化,解决了瓜瓣构件充液拉深成形过程易出现的局部起皱及拉裂缺陷,获得了合格产品。