铝制毛坯筒形件双轮强力旋压仿真模型的建立

部分筒形铝制毛坯在强旋过程中需要利用尾顶将其顶紧在芯模上,但由于毛坯较软以及所需顶紧力较大等原因,导致尾顶嵌入毛坯,使毛坯件发生轻微变形的现象,毛坯的局部变形会造成减薄量的改变,从而导致旋压工艺参数设置的偏差,最终使旋压制品的尺寸精度难以保证,需要经过反复的旋压工艺实验修正工艺参数才能使最终的成形制品达到设计要求.提出了一种尾顶力的计算方法,并利用该算法对毛坯进行加载,利用修正的Thamasett算法建立毛坯与旋轮的关系,从而以Ansys为平台建立了一个针对铝制毛坯的筒形件双轮强力旋压仿真模型.利用旋压工艺实验对仿真模型进行验证,其结果与仿真结果一致.该仿真模型可用于指导旋压生产企业的生产,可为企业节约大量的毛坯实验件成本以及旋压工艺实验时间.     

筒形件强力旋压时金属切向变形分析

旋压工艺在工业生产中得到了广泛的应用,但筒形件强力旋压加工过程中,工件经常会出现扩径和尺寸超差等缺陷,由于缺乏理论性指导,生产中不得不用尝试法确定工艺参数。本文用弹塑性有限元法对筒形件强力旋压时工艺参数（减薄率、进给比、旋轮工作角）对金属切向变形的影响规律进行了模拟计算,首次分析了工艺参数对旋压件内径尺寸精度的影响,计算结果与实验结果吻合。该研究对旋压工艺的推广和应用具有重要意义。     

薄壁曲母线TC4钛合金构件热旋模拟与试验研究

采用有限元法对大尺寸薄壁曲母线TC4钛合金构件旋压成形进行模拟计算,分析旋压不同阶段坯料应力应变状态和缺陷产生的原因,并初步优化了工艺参数.结果表明,旋压不同阶段、不同部位坯料的应力应变状态和变形方式不同,模拟工艺参数进给比f=1.0m/r、旋轮攻角 a=20°、旋轮轨迹为凹圆弧、旋轮圆角半径R=20 mm、芯轴转速ω1=60r/min 时易成形.在有限元数值模拟基础上,成功旋制高精度试验件,证实有限元模拟对旋压具有指导意义.     

筒形件正强旋旋压力分布规律的有限元分析

筒形件强力旋压时旋压力３个分量及其分布规律是确定设备功率及结构参数的重要依据。采用三维弹塑性有限元法对筒形件强力旋压工艺进行了分析,得到了正旋时变形区接触面上旋压力３个分量的分布规律,计算结果与叶山实测结果吻合较好,为合理选择工艺参数,提高产品的尺寸精度提供了理论依据。     

GH3030高温合金壁厚渐变锥形回转件强力旋压成形仿真及机理分析

为了有效控制壁厚渐变锥形旋压件的变形,实现该类钣金机匣零件的精确成形,通过实验方法建立了GH3030高温合金常温下真应力-真应变曲线方程。在此基础上,建立了GH3030高温合金壁厚渐变锥形回转件强力旋压有限元模型,采用有限元模拟和实验相结合的研究方法,对其强力旋压成形进行仿真,详细分析成形中的等效应力场、应变场的分布特征,获得其分布规律,阐明了GH3030高温合金壁厚渐变锥形回转件强力旋压成形机理;并通过锥筒凸缘平面度实验测试对仿真结果进行了验证。研究结果为控制壁厚渐变锥形回转件成形质量提供理论依据。     

TC4钛合金旋压有限元数值模拟分析

采用有限元法对薄壁曲母线TC4钛合金构件旋压成形进行了模拟计算，分析了旋压不同阶段坯料应力应变状态和旋压工艺参数对旋压成形的影响，并初步优化了工艺参数，在有限元数值模拟基础上，成功旋制了高精度试验件．试验结果表明，有限元模拟对旋压具有指导意义，可以提高旋压合格率，降低研制成本，并缩短研制周期．     

38CrSi多筋筒形件旋压成形工艺研究

筒形件强力旋压工艺参数选择不恰当,会引起金属纤维走向不均匀,导致扭曲,内应力增加,本文通过三轮错距旋压工艺试验,研究了一定工艺参数条件下38CrSi筒形件旋压过程的退让量的选取,并采用优化后的工艺参数进一步对带外环向筋38CrSi筒形件进行了旋压试验,获得了理想的旋制工件,总结出径向减薄量的选取规律,为以后带筋筒形件的旋制提供了一定的参考.     

超大口径药形罩强力旋压应力应变场有限元分析

药型罩应力应变场的分布规律分析是研究其成形机理的基础和前提。基于ABAQUA/Explicit平台建立超大口径药型罩强力旋压三维有限元模型,通过数值模拟对药型罩强力旋压成形过程应力应变场的分布规律进行了分析,研究表明,药型罩的圆角处和接触区应力值较大,在强力旋压过程中该区域容易破裂,实际生产中应予以关注。     

SUS304不锈钢薄壁筒形件冷塑性成形方法探析

主要论述有关SUS304不锈钢薄壁筒形件的基本冷塑性成形工艺及各自加工特点,包括拉深成形工艺、旋压成形工艺、液压胀形工艺.结合筒壁缩颈处3种典型几何型面的薄壁筒形件探析多种冷塑性成形方法,对应喇叭形锥面、碗形倒扣弧面和弓形双型面的塑性加工方法为拉深+局部旋压成形、拉深成形、拉深+液压胀形.指出复合成形工艺具有明显的优点以及广阔的应用前景,不仅能加工传统模具难以成形的复杂形状,而且能有效减少成形次数和提高工件的强度与刚度.实际生产中,通常以产品质量与经济成本为导向进行综合考虑来确定最优成形工艺方案.     

强力旋压变形力学分析

本文应用轴对称变形模型对筒形件强力旋压的变形过程进行了有限元分析,用张量分析法对不同变形区域的本构矩阵和单元刚度矩阵进行分析计算,并用弹塑性有限元法求得了旋压时工件沿轴线和壁厚方向上应力、应变以及残余应力和残余应变的分布,且有限元计算结果与实测值相当一致.     

New forming method of manufacturing cylindrical parts with nano/ultrafine grained structures by power spinning based on small plastic strains

A new spinning method to manufacture the cylindrical parts with nano/ultrafine grained structures is proposed, which consists of quenching, power spinning and recrystallization annealing. The microstructural evolution during the different process stages and macroforming quality of the spun parts made of ASTM 1020 steel are investigated. The results show that the microstructures of the ferrites and pearlites in the ASTM 1020 steel are transformed to the lath martensites after quenching. The martensite laths obtained by quenching are refined to 87 nm and a small amount of nanoscale deformation twins with an average thickness of 20 nm is generated after performing a 3-pass stagger spinning with 55% thinning ratio of wall thickness, where the equivalent strain required is only 0.92. The equiaxial ferritic grains with an average size of 160 nm and nano-carbides are generated by subsequent recrystallization annealing at 480°C for 30 min. The spun parts with high dimensional precision and low surface roughness are obtained by the forming method developed in this work, combining quenching with 3-pass stagger spinning and recrystallization annealing.     

Spinning Deformation Criteria of Thin-walled Tubular Part with Longitudinal Inner Ribs

1 IntroductionThin-walledtubular parts withlongitudinal inner ribsemerge in order to adapt tothe development of aeronauticindustry,aerospace industry and militaryindustry.Tradi-tional plastic working processes have been unable to meetthe demands of producing thin-walled tubular parts withlongitudinal inner ribs . As a successive and local plasticdeformation process ,backward ball spinning plays a sig-nificant role informingthin-walledtubular parts withlon-gitudinal inner ribs . The attractiven…     

A set of microstructure-based constitutive equations in hot forming of a titanium alloy

1. Introduction With the wide application of numerical simulation in metal forming, an accurate constitutive equation, which expresses a correlation between the deformation behavior and the process parameters, needs to be es- tablished. For many years, a …     

钛合金窄间隙TIG焊技术及质量控制评述

论述了钛合金窄间隙TIG焊的啮合强化效应机理和焊缝质量控制,阐述了影响钛合金窄间隙TIG焊焊接接头质量的因素。认为钛合金"变形和开裂"预防和"内部质量"控制是目前制约该技术发展"瓶颈问题"。加强对钛合金"内应力演化规律与变形开裂行为"及"凝固组织形成规律及内部缺陷形成机理"等基础问题研究可以有效解决瓶颈问题。     

DYNAFORM数值模拟技术在钛合金热成型中的应用研究

钛合金因其性能优异在航空航天领域中广泛应用。但由于其热成型过程复杂,使得钛合金钣金零件在模具设计上存在很大难度,因此,借用数值模拟技术,有助于分析钛合金热冲压过程,以方便模具设计。介绍了当前冲压数值模拟技术应用的范围和概况,并以某型号钛合金唇口零件为例,阐述了利用Dynaform软件进行热成型仿真,从而得到模拟结果。     

ZL102合金热压缩变形力学性能和微观组织的研究

研究了不同压缩比对ZL102合金的显微组织及性能的影响．实验结果表明：ZL102在铸态结构组织下,其机械性能较差,但是在经过热压缩加工以后其抗拉强度有了不同程度的提高,并且和其变形量有着直接的关系,其中压缩比为85．81oA时抗拉强度增加幅度最大;ZL102经过热压缩以后,其塑性没有明显的改善;金相组织观察表明,随着变形量的增加,晶粒细化程度增大．     

Deformation mechanism of hot spinning of NiTi shape memory alloy tube based on FEM

As a successively and locally plastic deformation process, ball spinning is applied to manufacturing thin-walled Nickel-Titanium shape memory alloy (NiTi SMA) tube at high temperature. NiTi SMA tube blank belongs to the as-cast state which consists of a lot of dendritic grains and a few equiaxed grains. The compression tests of NiTi SMA were carried out at various strain rates at high temperature in order to obtain the constitutive model of NiTi SMA. Because NiTi SMA is sensitive to the strain rates at high temperature, rigid-viscoplastic finite element method (FEM) is used to simulate ball spinning of thin-walled NiTi SMA tube in order to analyze the deformation behavior of ball spinning of NiTi SMA tube. Stress fields, strain fields as well as velocity fields is obtained by means of rigid-viscoplastic FEM, which lays the profound foundations for studying the metal flow rule in ball spinning and forming perfect spun NiTi SMA tube.     

激光熔覆IN718合金涂层的组织特征、力学性能和热裂纹行为综述

对激光熔覆IN718合金涂层的熔覆涂层微观组织、成分偏聚特征和熔覆层力学性能进行综述,并对激光熔覆IN718合金热处理工艺及热处理后的力学性能、涂层热裂纹特征等进行归纳总结,最后对激光熔覆IN718合金涂层的研究方向提出了展望,指出可在激光熔覆IN718合金涂层的加工成形、微观组织、高温力学性能和热腐蚀等方面开展进一步研究。     

不同微观组织Ti-4Al-2V钛合金板室温成形极限

钛合金室温成形由于其加工成本低,受到了越来越多的关注.不同微观组织的钛合金成形性能差异很大.在钛合金板室温成形有限元仿真中,成形极限图是评价成形能力和判断材料失效的基础.然而,在获取材料成形极限时需要进行大量的试验,过程非常耗时和繁琐.为了降低实验成本、缩短开发周期,本文以材料失效点主应变二次导数变化的断裂准则,采用数值模拟与断裂准则相结合的方法获得不同微观组织的Ti-4Al-2V(TA17)钛合金板成形极限图.用单向拉伸、凸模胀形和圆杯拉深试验对有限元仿真进行对比验证,得到的试验结果和有限元结果相一致,表明有限元仿真得到的成形极限图的正确性.建立并对比了三种不同微观组织的TA17钛合金的成形极限,分析了微观组织对室温成形极限的影响,发现具有等轴组织的TA17钛合金成形极限最优.根据试样的断口形貌图也可以看出,等轴组织成形极限最优.为TA17钛合金板材冲压成形等后续工作奠定基础.对其他牌号钛合金在不同热处理工艺下得到的微观组织的成形性能研究有指导意义.     

钛合金筒形件温热强旋热力耦合有限元模拟

针对BT20钛合金筒形件建立了三维热力耦合有限元模型,在有限元模拟过程中叠加了火焰加热边界条件.计算了成形过程中工件上温度场的分布情况以及旋压力的变化.所建立的有限元模型更加符合实际工况,模拟结果更加真实可靠.