基于ART2网络板材冲压成形难度评价系统的研究

提出板材冲压成形难度的评价体系和相关的评价模型,并引入板材冲压件破裂的局部成形度,建立其冲压成形难度评价系统。通过模糊综合评价的方法形成相应标准样本,研究自适应共振神经网络的结构和内部作用原理,应用其结合目标样本,给出用于板材冲压成形难度动态评价的分类评价算法,并就具体实例给出其预测结果。预测结果表明：板材冲压成形难度动态评价的分类算法,动态量化性的分析有效克服了基于传统人为评价分析的盲目性。     

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。     

行李箱内板零件冲压成形分析

在材料力学性能测试和成形极限分析的基础上,采用网格应变分析技术研究了行李箱内板零件冲压过程危险区域的金属流动规律,评价了两种钢板的成形效果。结果表明：行李箱内板危险部位的变形方式为胀形一深拉延变形,r值和n值较高的冷轧薄板具有较高的成形极限,相应地其冲压成形安全裕度也较大。     

经过拉深筋预变形板材的后续冲压性能

以经过拉深筋变形后板材后续冲压成形性能为研究对象,通过对板材后续成形性能特征及变化规律进行系统的研究,分析拉深筋主要结构参数对板材后续成形性能的影响,揭示了板材经拉深筋变形产生的等效预应变量与板材后续成形性能的关系。研究表明,板材后续屈服强度大于毛坯板材的屈服强度,当等效预应变小于一定值时,后续强度极限小于毛坯板材的强度极限,相应可以确定硬化指数n值及板厚方向性系数r;当等效预应变较大时,后续强度极限大于毛坯板材的强度极限,n值及r值无法确定。     

AZ31镁合金板材室温拉深破裂行为

为了探索提高AZ31镁合金板材室温冲压性能的途径,通过断口形貌分析,对板材室温拉深变形过程中的破裂机理进行了研究.结果表明,室温下,对于普通轧制板材,在拉深比达到1.2后即在冲头肩部发生破裂;对于等径角轧制板材.其拉深比可达1.6以上;当拉深比达到1.8时,在杯形件凸缘发生破裂,断面光滑平整.为解理断裂.这主要与板材在拉深变形中的应力应变状态和其非基面织构有关.单向拉伸与断口分析表明其冲压性能和破裂行为的差异,主要是因为这两种板材织构不同所致.     

正多边形盒零件冲压成形凸缘变形区的应力分布计算

首先给出正多边形盒零件凸缘变形区的应力分布式 ,接着分析了凸缘变形区的应力变化规律 ,并以0Cr18Ni9板材和方盒零件为算例给出了凸缘变形区的应力分布曲线。正多边形盒零件凸缘变形区圆角部分的拉深变形是发生皱曲和破裂之源并向直边部分转移材料 ,使直边部分松弛乃至皱曲。因此 ,对于皱曲通常选择设置压边装置 (压边圈、拉深筋等 )来解决。对于破裂通常选择增大侧壁间圆角半径或多次拉深来解决。正多边形盒零件冲压成形最好采用分区 (分块 )变压边力拉深或分区 (分块 )恒压边力拉深     

基于变压边力的拼焊板方盒件成形失效分析

采用自制液压机和分瓣压边圈模具,通过模拟仿真和实冲试验,研究不同压边力对拉深过程中破裂危险点应变路径的影响规律;通过调整压边力的大小、分布,实现对拼焊板方盒件薄板破裂危险点处应变路径的控制,从而提高拼焊板方盒件冲压成形性能.研究表明,厚/薄侧压边力的大小和分布对破裂危险点的应变路径和成形裕度有很大的影响,合理的压边力分布可调节失效破裂的位置,提高成形极限深度;变压边力条件下的应变路径由拉压应变状态过渡到双向拉伸应变状态,能够显著提高该点的安全裕度;通过多点控制的变压边力有利于调节板料在凹模中的流动,从而更好地控制危险点应变路径.改变危险点的应变路径,调节失效破裂的位置,可有效地提高拼焊板方盒件的冲压成形性能.     

筒形件热态颗粒介质压力成形自由变形区失稳分析（英文）

采用热态固体颗粒介质成形工艺对金属板材筒形件成形展开研究,得到板材变形过程中的应力分布函数,并结合板材破裂失稳理论给出自由变形区冲头临界破裂成形压力的解析表达式。研究结果表明,颗粒介质所具有的主动摩擦效应和内压非均匀分布特征能显著提高板材的成形性能;冲头临界破裂成形压力随颗粒介质与板材间摩擦因数和材料塑性应变比的增加而上升,随材料硬化指数的增加而下降。各因素对冲头临界破裂成形压力影响由大到小的顺序为塑性应变比、摩擦因数和硬化指数。最后,采用AZ31B镁合金板材HGMF工艺试验对失稳理论进行验证。     

6061-T6铝合金板材热冲压成形极限图研究

自行设计并研制了一套获取板材热冲压成形极限图的试验系统,开展了6061-T6铝合金板材在不同应变路径及温度下的成形极限研究,获得了其在25~300℃的成形极限图。使用MSC.MARC软件对6061-T6铝合金板材的热冲压成形进行数值模拟,研究了失稳判断方法对不同温度下成形极限预测的影响。结果表明:6061-T6铝合金在室温下的极限应变值很低,塑性较差;变形温度升高到200℃时,极限应变值平均提高了99.5%;变形温度从200℃升高到300℃时,极限应变值进一步提高了23.5%,其塑性也显著提高。采用最大载荷判断法和应变路径判断法相结合的失稳状态判断准则能准确预测6061-T6铝合金的热成形极限,模拟结果和试验结果吻合较好。     

各向异性板材成形性能的实验研究

通过对一批国产的和进口的低碳钢板材进行拉伸和胀形试验,研究了这种具有各向异性的轧制板材的冲压成形性能。结果表明,对于各向异性材料,冲压成形时破裂较易在应变比小的方位发生;等双拉应力状态与等双拉应变状态一般是不对应的,但在极值方位θ=45°处相互对应;而不同方位的硬化指数n值与破裂方位关系不明显。     

各向异性热轧冲压板开裂件的织构分析及数值模拟

热轧冲压板开裂现象是一种板材料力学性能各向异性的表现。本文由该材料的微观织构取向变化分析造成板开裂的内在原因,根据能够准确描述塑性各向异性的材料模型,模拟了冲压板开裂圆件成型过程,由其变形分布和应力分布探讨开裂机理。     

多孔烧结材料锻造镦粗成形致密的特性研究

粉末锻造是一种新型高性能的精密塑性成形技术，但其成形时的特殊性导致目前缺乏完善的、普遍适应的粉末锻造成形理论。通过对还原铁粉烧结多孔体预成形坯锻造镦粗成形致密实验，研究了不同初始相对密度、不同高径比、不同摩擦条件对预成形坯锻造镦粗成形、致密的影响规律。得到了粉末锻造镦粗的断裂极限准则，绘制出了断裂极限应变迹线，并着重分析了初始相对密度、高径比和摩擦因子对镦粗断裂极限的影响，确定了镦粗成形极限工艺参数曲线。实验研究结果为粉末锻造预成形坯与模具的设计、工艺参数的优化奠定了理论基础，并提供了有价值的实验数据。     

异型截面筋条压弯稳定性分析及数值模拟研究

对于成形带筋整体壁板,控制筋条的变形量和防止筋条失稳是此项技术的关键,本文基于对筋条弹塑性弯曲的理论分析,给出了异型截面筋条压弯时的应力应变表达式,并对筋条压弯变形稳定性进行了分析。此外,本文应用MARC有限元软件对筋条压弯过程中的失稳现象进行了数值模拟。     

浅拉伸小曲率汽车覆盖件成形特点及质量控制

浅拉伸小曲率汽车覆盖件的冲压成形与深拉伸覆盖件相比 ,具有不同的变形特点 ,它的主要问题是塑性变形小 ,导致冲压成形后稳定性差 ,刚性不足 ,曲面形状不良等 ,对此 ,进行了变形特点分析 ,采取多方面的措施 ,增加其塑性变形量 ,得到了高质量的冲压件。     

树脂复合层压金属板塑性应变比r值的研究

采用实验研究为主，理论分析为辅的方法，以SPCC／Polymer／SPCC、SPCC／Polymer／L4为研究对象，研究了树脂复合层压金属板在单向拉伸时的r值的变化规律，并揭示了该变化规律对板料变形的影响。研究结果对进一步研究树脂复合层压金属板有一定参考意义。     

Investigation into thermal characteristics of linear hotwire cutting system for variable lamination manufacturing (VLM) process by using expandable polystyrene foam

The dimensional accuracy and efficiency of VLM-S, which is a new rapid prototyping process using hotwire cutter and expandable polystyrene (EPS) foam sheet, depends significantly on the thermal fields of EPS foam sheet when the hotwire cuts the sheet. The objective of this study is to investigate thermal effects of the hotwire cutting on the sheets and to find relationships between process parameters in order to obtain optimal conditions for hotwire cutting and improve dimensional accuracy of the process. Several experiments were performed to find the relationships between maximum cutting speed and heat input, and between cutting offset and heat input. Numerical analyses were carried out to investigate the influence of the cutting parameters on temperature distribution around the hotwire and to estimate the amount of the sheet melted away. Moreover, the size of the thermal front as the hotwire is about to lose its stiffness was predicted to propose the optimal cutting conditions. Based on the results, the optimal cutting conditions of the hotwire cutting system for cutting of an EPS foam sheet were found. In addition, the outcomes of the present study were reflected on the fabrication of a spanner shape and a clover punch shape.     

In-situ measurement of three-dimensional deformation behaviour of sheet and tools during stamping using borescope

An in-situ measurement approach for three-dimensional deformation of sheet and tools during stamping using borescopes was developed. The borescope, consisting of a small CCD camera with a flexible cable, was connected to personal computer and placed inside a small space between the tool cavities to measure the deforming behaviour of the sheet. The deformation behaviour of the sheet and punch, the real springback and wrinkling in shrink flanging were measured. The deformed shape of the sheet measured by the borescope was in good agreement with that measured by the laser displacement sensor. In addition, three-dimensional deforming behaviour was measured by a stereoscopic method using two borescopes. It was found that the borescopes are effective in in-situ measurement of three-dimensional deformation behaviour of the sheet and tools.     

双孔模型材挤压过程的有限元分析

本文采用大变形弹塑性有限元理论 ,对双孔模型材挤压成形过程进行了有限元分析。模拟了双孔模非对称角铝型材挤压变形过程 ,获得了挤压变形时网格畸变、流速、应力和应变分布 ,展示了型材挤压件变形不均匀细节。并与单孔模型材挤压过程进行了比较 ,发现双孔模[1] 挤压时 ,变形体内存在两个互为相反方向的涡流场 ,它们相互抵消 ,从而可以消除型材挤压过程中产生的扭拧、波浪、弯曲等缺陷。为提高挤压件质量 ,优化设计多孔型材挤压模以及制定合理的工艺 ,提供了理论依据     

角铝型材挤压过程的数值模拟

采用大变形弹塑性有限元理论,对角铝型材挤压过程进行了数值模拟,分析了型材挤压过程中各阶段的网络畸变情况,给出了挤压变形时的流速、应变和应力分布,揭示了造成异型型材挤压时出现扭拧、波浪和弯曲等缺陷的重要原因是变形体内存在一个涡流场,模拟结果为正确地设计型材挤压模具和工艺参数的选择提供了可靠依据。     

Influence of Thermal History on the Hot Ductility of a Continuously Cast Low Alloyed Cr-Mo Steel

The hot ductility of a low alloyed Cr-Mo steel has been investigated to evaluate the surface cracking sensitivity within the straightening or unbending regime during the continuous casting process. Tensile samples were subjected to various thermal treatments, including melting and solidification, and were tested at deforming temperatures ranging between 600 and 1100 °C using a strain rate of 10^?3 s^?1. Hot ductility was evaluated based on reduction in area measurement and metallographic investigations. The investigated steel exhibits a drop in ductility at around 800 °C due to intergranular cracking. Microstructural examinations and supplementary thermokinetic computer simulations were carried out to describe the evolution of the microstructure during solidification and cooling.