金属薄壁管液压胀形极限测试装置的试验研究

分析了金属薄壁管液压胀形中胀形区截面节点的应力和应变状态,分别针对轴向进给力F的作用大于或小于液压力P的作用,金属薄壁管胀形区截面节点的应变状态分别对应成形极限图的左侧和右侧应变状态,开发1套能实现胀形区截面节点不同应变状态的金属薄壁管液压胀形极限测试装置,通过示例,获得了简单加载路径下金属薄壁管液压胀形成形极限图。     

基于应变速率变化准则构建管材液压胀形成形极限图

基于应变速率变化准则(Strain Rate Change Criterion,SRCC),研究了管材液压胀形过程中极限破裂点与其相邻节点应变速率之间的关系。通过对比胀形区中截面极限状态点与其相邻网格节点的应变速率值,可以判断管材胀形过程是否发生了破裂失效。通过管材液压胀形成形极限破裂实验发现,在管材胀形区极限状态点达到破裂时刻的应变速率值与胀形过程其它时刻的应变速率值相比有明显的突变,说明随着胀形区变形程度的增加,由于加工硬化等现象,胀形区可能发生了分散性失稳,从而使得胀形区变形不均匀。分析实验结果表明,管材液压胀形区中心单元体与其相邻节点之间的应变速率比值达到100左右时,认为管材达到破裂状态,通过提取胀形区极限状态点的极限主应变值来构建成形极限图,实验结果与数值仿真结果吻合较好。     

波形套缩径-胀形复合成形实验研究

采用复合缩径－胀形工艺成形汽车用波形套。该方法工艺新颖，模具简单，生产效率高。实验研究表明管坯缩径－胀形复合成形时，变形区内质点应力状态好，应变分布合理。     

金属管件复合成形胀形系数的研究

利用刚塑性有限元法分两种情况对凸筋类金属管件复合成形工艺（缩口－轴压－胀形）中影响胀形系数的因素进行了分析。得出了各种因素对胀形系数的影响趋势，最后给出了提高胀形系数的方法。     

波形套复合缩径—胀形变形分析及应力场求解

提出汽车波形套成形的复合缩径—胀形工艺 ,设计了成形模具 ;建立了波形套复合缩径—胀形力学模型 ,推导出各变形区的应力平衡方程 ,基于实验研究求解了变形区的应变场及应力场     

汽车波形套复合缩径—胀形新工艺成形研究

本文提出汽车波形套成形的复合缩径—胀形工艺 ,设计了成形模具 ;给出了胀形用弹性介质体积及几何形状的确定原则 ;建立了波形套复合缩径—胀形力学模型 ,推导出各变形区的应力平衡方程 ,基于实验研究求解了变形区的应变场及应力场     

铝合金异形截面大型环件胀形工艺及优化

针对2219铝合金5 m级异形截面机匣环锻件,展开冷胀形工艺分析和优化,以达到使环件直径扩大至目标尺寸且使环件各部分的应变均匀性提高的目的。设计了环件的冷胀形工艺,并利用Deform-3D对环件冷胀形工艺进行有限元分析,提取有限元分析结果,并在环件不同位置做应力分析,得出了冷胀形工艺下环件的变形特点和变形规律;结合环件冷胀形工艺的变形特点,对原有胀形工艺进行优化,提高了环件各部分的应变均匀性,并通过实际的胀形工艺实验验证了工艺的有效性。另外,设计了环件胀形时瓣模转动的方案,使环件变形得到优化,优化后的胀形工艺使环件各区域的应变均匀性有了较大提升,为2219铝合金5 m级异形截面机匣环锻件冷胀形工艺提供了一个可靠的理论分析和优化方案。     

不锈钢覆铝板成形极限的理论分析和实验验证

在Ｈｉｌ的各向塑性异性条件下推导了不锈钢覆铝板成形极限的计算模型。在应变比为负（β＜０）的区域,根据Ｈｉｌ的局部颈缩理论推导出了复合板的局部颈缩条件式;在应变比为正（β＜０）的区域,先根据Ｓｗｉｆｔ理论推导出了复合板的扩散颈缩条件式并计算出出现扩散颈缩的应变,然后在此基础上根据修正Ｍ－Ｋ理论推导出了复合板的局部颈缩的极限应变计算式。计算结果与实验数据吻合较好,发现复合板的成形极限介于其母材之间,并随着其母材中成形性好的材料的厚比增大而提高。     

薄壁大直径管件冲切模

薄壁大直径管件冲切模平利县电机厂（陕西平利县７２５５００）杨桂琴某轿车减振器隔套如图１。该零件壁薄、直径大、强度差、精度要求高。过去采用手锯，每段长度３６５ｍｍ，在车床上胀胎夹紧切长３１ｎｕｎ后，逐个打去毛刺，最后用精车胀胎夹具夹紧，精车至图１尺寸。...     

三通管复合胀形与轴向压缩胀形工艺研究

采用显示动力分析软件ANSYS／LS—DYNA建立复合胀形三维有限元模型，深入研究了三通管液压胀形过程中应力应变分布规律，系统比较了轴向压缩胀形和复合胀形过程中应力应变变化规律、胀形支管高度、壁厚分布的差异。研究表明：复合胀形较轴向压缩胀形应力应变分布更均匀、壁厚分布更均匀、更易获得较大的支管高度。     

筒形件反旋过程三维刚塑性有限元数值模拟

建立了更加符合筒形件实际强旋过程的有限元模型，对筒形件反旋过程进行了三维生有限元数值模拟。获得了筒形件反旋变形时的应力和应变速率，解释了反旋时的胀径、缩径及母线偏转和隆起等问题，求得了反旋过程中旋压力的变化，其结果与实测结果吻合较好     

Fe_3Al金属间化合物动态复原机制的研究SCIEI

研究了Ｆｅ_３Ａｌ在９００－１３００℃、形变速率为１－１０^（－３）ｓ^（－１）的热压缩过程中的动态复原机制．结果表明，当Ｚ参数大于临界值时，该合金发生动态再结晶，反之则仅发生动态回复．动态再结晶是通过亚晶形核方式进行的．热压缩时真应力随真应变的增大而不断增加．所有的真应力—真应变曲线呈锯齿形（ｊｅｒｋｙｆｌｏｗ），且随形变速率下降锯齿形更明显．     

八字形零件渐进成形机理分析

利用三层实体单元和壳单元,对非对称类零件(八字形零件)的渐进成形过程进行数值模拟,研究了成形过程中板料不同区域的厚度变化、应力状态以及各区域应变分量占比与演化历史,并对零件的两个特征截面——中部截面和拐角截面进行了比较。结果表明:渐进成形具有局部变形特征,工具头附近区域的应变值剧烈增加,远离工具头区域的应变值缓慢增加并逐渐趋于平稳;成形角度虽然相同,但八字形零件成形后的中部减薄程度比拐角严重;中部与拐角截面正应变分量占比大致相同,前者的xy平面切应变ε_(12)占比较大,而后者的yz平面切应变ε_(23)占比大,说明ε_(12)是导致中部截面减薄更严重的主因;成形过程是拉伸、剪切与弯曲效应的集合,拉伸效应与弯曲效应相互叠加,且拉伸效应对成形过程的影响最为显著;正弦定律不能完全适用于对非对称类零件厚度的预测。     

理想弹塑性材料弯曲回弹分析及回弹弯矩计算

分析了弯曲回弹应力应变变化过程,推导了矩形截面杆回弹弯矩、回弹曲率的计算公式（14）、（11）；发现经典纯弯曲理论确定回弹弯矩的方法与公式（14）比较存在较大理论误差。     

Ti50.6Ni合金弹簧超弹性行为研究

研究了试验温度、退火温度（ Ｔｈ） 及应力—应变循环对Ｔｉ５０ ．６Ｎｉ 合金弹簧超弹性（ＳＥ） 行为的影响。结果表明，冷拔态Ｔｉ５０ ．６Ｎｉ 合金中温退火后，热循环相变类型为Ａ→Ｒ→Ｍ←——— ，组织呈纤维状。该合金弹簧经６２３ ～７７３Ｋ 退火后，室温下可获得ＳＥ。随试验温度升高，弹簧刚度增加。Ｔｈ≥８２３Ｋ时，ＳＥ特性变坏。应力—应变循环初期，弹簧的切应力、切应变恢复率急剧衰减，随循环次数增加，衰减变慢。预循环训练可增强ＴｉＮｉ 合金弹簧超弹性的稳定性。     

八棱锥卷取机的结构分析

针对普通四棱锥卷取机卷简膨胀开时,扇形板间隙过大,易压伤内层带钢的问题,八棱锥式卷取机的卷筒增加了四对闭合条（扇形附板）与斜楔块,卷筒胀缩时,附板随扇形板胀大或缩小,填补了扇形板与扇形板之间的间隙。并分析了八棱椎卷取机的结构特点,其传动结构简单,胀缩机构合理,能明显改善钢板卷取质量,值得推广。     

多楔带轮旋压增厚成形阶段金属流动规律分析

钣制旋压带轮以其重量轻、生产效率高、节能、节材及动平衡性好等优点,在众多领域逐步取代以铸、锻等传统方法加工的带轮,得到广泛应用.本文深入分析了多楔带轮旋压成形特点,将其变形过程划分为增厚及旋齿两个变形阶段;基于增厚成形过程的重要性,采用有限元分析软件MSC,Marc对该过程预成形、腰鼓成形及增厚成形3个工步进行了数值模拟.结果表明,预成形时最大径向拉应变出现在缩径区,该区易产生成形缺陷;腰鼓成形以胀形为主要变形方式;增厚成形时径向应变以正应变为主、轴向及切向应变以负应变为主,体现为径向压缩、侧壁增厚的成形效果.在数值模拟结果的基础上,进行了工艺试验验证,结果吻合良好,验证了数值模拟分析的有效性.     

有限长薄壁管胀形研究

本文采用塑性增量理论研究了有限长薄壁管胀形过程中的应力、应变关系，提出了薄壁管胀形的应力、应变数值计算理论，解决了薄壁管胀形工艺的工程计算问题。文中首次提出了内压可行域、轴压可行域的概念，阐述了正确制定胀形加载路径应遵循的原则。理论计算与测试结果吻合较好。为应用管材生产凸形零件奠定了理论基础。     

基于局部分叉理论的铝合金板材成形性预测研究

基于分叉理论和微分方程的特征线理论,建立了在平面应力状态下金属板料成形局部颈缩发生的判据,并根据此判据对成形过程中板料的破裂进行了预测。为了反映塑性变形局部化时塑性应变率对应力率方向的依赖性,在破裂的预测分析中采用了伊藤-吴屋的塑性应变率分量与应力率分量具有一对一关系的本构关系式。通过使用商业非线性有限元软件ABAQUS/EXPLICIT对板料成形过程进行模拟,将得出的模拟结果输入到用MATLAB编写的局部颈缩发生判据程序,实现了板料成形过程中破裂发生的预测。将提出的预测方法应用于A6022铝合金板料的刚性凸模胀形实验,预测的局部颈缩的位置和方向与实验结果大体一致。本板材成形破裂预测方法可用于汽车覆盖件成形及管材液压胀形过程中破裂的预测。     

圆锥形零件冲压成形悬空侧壁圆锥台变形区的应力应变计算

本文用主应力法解出了圆锥形零件冲压成形悬空侧壁圆锥台变形区的应力公式,讨论了悬空侧壁圆锥台变形区大端的内皱曲是由悬空侧壁圆锥台变形区中的最大切向压应力引起;而悬空侧壁圆锥台变形区小端的破裂是由悬空侧壁圆锥台变形区中的最大径向拉应力造成。根据体积不变条件,导出了圆锥形零件冲压成形悬空侧壁圆锥台变形区的应变公式,它是拉深应变和胀形应变的复合应变。接着讨论了最大切向压应力和最大径向拉应力在冲压成形过程中的变化规律,最后给出了应力分界圆直径公式和应变分界圆直径公式,得出了满意的结论。