板料渐进成形极限图测试方法研究

成形极限图是判断板料成形中是否会发生失效的重要依据。渐进成形中的板料成形极限图和传统冲压成形极限图有显著不同。板料传统冲压成形极限图测试方法已较为完善,而对于渐进成形尚没有形成统一的标准。本文在已有的测试方法基础上,提出了通过渐进成形圆弧沟槽、十字交叉圆弧沟槽直至板料端部破裂后,测量破裂位置最大和最小主应变以获得板料渐进成形极限图的新方法。通过数值模拟研究,分析了采用该方法对板料进行渐进成形时板料局部的应变状态,表明该方法可行;并使用该方法得了0.9mm厚工业纯铝1060板料的渐进成形极限图。     

钢板电磁感应加热辅助渐进成形成形极限研究

为研究Q235钢板在电磁感应加热方式下的数控渐进成形成形极限,基于电磁感应加热技术进行了Q235钢板的热渐进成形成形极限试验。通过设计正交试验研究了板料厚度、温度、层进给量对成形极限角的影响,并通过极差分析得出各因素对成形极限角影响的显著性水平。研究结果表明:基于电磁感应加热技术进行钢板的数控渐进成形过程中,成形极限角随板料厚度的增大而增大,5 mm厚的钢板成形极限角可达85. 71°;成形极限角随成形温度的增大而增大,但当温度超过780℃时板料氧化严重,较合适的成形温度在580～710℃;成形极限角随层进给量的增大先增大后减小,最佳成形层进给量为0. 3mm。各工艺参数对板料成形极限角影响的显著性水平顺序为:温度厚度层进给量。     

各向异性对镁合金板材渐进成形的影响及微观组织演变

利用数控实验机床(CNC)、热拉伸实验机和金相显微镜,研究了AZ31B镁合金薄板在加热时渐进加工成形和显微组织变化规律.结果表明:镁合金薄板在加热条件下可以实现单点渐进成形,极限角随着温度的增加而增加,200 ℃时的成形极限角为60?;各向异性对板料的渐进成形影响较大,且250 ℃时合金各向异性最小;渐进成形包括加工硬化、静态再结晶和动态再结晶的复杂过程;板材的微观组织由粗大和细小晶粒组成,这取决于板料的成形温度和成形时间;板料质量是影响镁合金渐进成形质量的主要因素之一.     

H180YD+Z高强度钢热镀锌板的渐进成形实验

板料零件数控渐进成形工艺是一种通过数字控制设备,采用预先编制好的控制程序逐点成形板料零件的柔性加工工艺。文章利用数控实验机床(CNC)对热浸渡钢板H180YD+Z的渐进成形性能进行研究,测试了成形极限角和成形性能曲线。结果表明,该材料在渐进成形过程中,其零件厚度分布基本符合t=t0cosθ的规律,成形性能好,可适用于汽车钣金件的渐进成形,为板材的渐进成形工艺提供了理论依据。     

成形参数对AZ31B镁合金板料渐进成形表面质量及温度的影响

介绍了镁合金摩擦生热渐进成形原理,并研究了在工具头行进速度为1000 mm·min^-1下,工具头主轴转速(1000~6000 r·min^-1)、轴向进给量(0. 5~3 mm)、成形角度、工具头半径、环境温度对厚度为2 mm的镁合金板料圆锥台零件成形性的影响。实验结果表明:随着主轴转速的增加,零件表面质量先升高后降低;零件表面质量随着轴向进给量的增加而降低;在成形极限角内,零件表面质量随着成形角度增加而提高;零件表面质量随着工具头半径增加先升高后降低;加工时环境温度对成形结果有影响。通过摩擦生热的方式对AZ31B镁合金板料加热,板料温度会随着主轴转速、轴向进给量和工具头半径递增而增加,成形角度对板料温度的影响不大。     

AZ31B镁合金板热渐进成形的精度研究

成形精度差是限制单点渐进成形发展的重要因素,针对单点渐进成形技术难以实现对材料高温处理再加工的问题,提出一种基于液体介质加热的单点渐进成形方法,并通过依次提高温度的方法,探索了适合进行AZ31B镁合金板料单点渐进成形的实验温度。同时,研究了在该温度下采用单点渐进成形方法加工AZ31B镁合金方锥件时,成形角对精度的影响。结果表明:液体介质加热的方法对单点渐进成形有效,在加热油温达到200℃时能够完成镁合金板料的单点渐进成形过程;方锥成形件的精度影响分两种形式——侧壁鼓凸和棱边回弹,并且随成形角的增大,侧壁鼓凸和棱边回弹的回弹量都减小。     

DC04钢板胀形-渐进复合成形锥形件成形能力的实验研究

为了提高渐进成形过程中板料的成形极限和加工效率,提出了胀形-渐进成形的复合成形方法,通过胀形-渐进成形复合成形锥形件实验,研究了DC04钢板胀形-渐进成形复合成形锥形件和纯渐进成形锥形件的成形极限角和应变变化以及壁厚分布规律。结果表明:预成形高度为h=15 mm和h=25 mm时,复合成形零件的成形极限角分别为α极=66°和α极=69°;采用胀形-渐进成形复合成形锥形件,当胀形的最大减薄量发生在局部渐进成形区内,并且胀形和渐进成形的最大减薄量位置方向相反时,锥形件壁厚趋于均匀,提高了胀形-渐进成形的复合成形能力。     

工业纯铝板料渐进成形极限图研究

板料渐进成形极限图和传统成形极限图有显著不同,到目前为止尚未有统一的测试方法.提出了一种测试板料渐进成形极限图的方法,成形工具分别沿往复圆弧和交替往复圆弧轨迹运动,对0.9mm工业纯铝板进行渐进成形.板料破裂后,获得了主应变和次应变,建立了该种板料渐进成形极限图.通过板料渐进成形分别成形了一些零件,测量了零件的主应变和次应变并绘制了它的渐进成形极限图.结果表明,所获得的工业纯铝渐进成形极限图能较为准确地预测渐进成形中板料的破裂,测试方法适用于渐进成形极限图的建立.     

工具转速对AZ31B镁合金圆锥盒摩擦热渐进成形板料温度及成形能力的影响

针对镁合金室温下成形性能差的缺点,为了提高其成形性能,采用不需要外部加热而依靠自身摩擦热进行的镁合金摩擦热渐进成形进行研究,介绍了镁合金圆锥盒摩擦热渐进成形的基本原理、工艺路径设计以及成形过程分析。制定了2 mm厚AZ31B镁合金板料成形锥角45°和高度60 mm的圆锥盒形件的工艺方案,选择工具旋转速度为0~6000 r·min~(-1)、进给速度为1000~2000 mm·min~(-1),设计成形工具的运动轨迹之后进行渐进成形工艺实验。实验结果表明,成形高度和进给速度等因素对成形性能的影响较小,而工具转速对成形性能影响较大,转速越高(0~6000 r·min~(-1))则板料与工具摩擦产生的温度就越高。当转速在0~1000 r·min~(-1)或≧1500 r·min~(-1)时,成形不能进行,转速在1000 r·min-1≤ω≤1500 r·min~(-1)时,成形可以顺利进行。因此可以通过控制工具转速所产生的摩擦热有效提高板料的成形性能。     

1060铝板渐进成形极限及影响因素

目前,渐进成形极限曲线(FLC)主要采用实验方法获得,耗时、耗材,且无统一的制作标准。针对理论预测方法较少的问题,借助少量实验,采用Lemaitre韧性断裂准则,预测1060铝板渐进成形极限曲线,进而将预测曲线与实验曲线进行对比,研究工艺参数对渐进成形极限曲线的影响。结果表明,Lemaitre韧性断裂准则能较好地预测1060铝板渐进成形极限曲线,该方法可运用于渐进成形极限曲线的预测。渐进成形中,层间距越小,工具头转速越高或进给速度越低,板料成形极限曲线越高,板料越不容易开裂,成形性能越好。工具头半径在一定条件下,对成形极限曲线的高度影响并不明显。     

液体介质传热渐进温成形研究

由于液体介质的存在,在以导热油直接作为传热介质加热板料实现板料温热渐进成形中,成形初始的预胀以及成形过程中存在的背压是区别于其他渐进成形方法的显著特征。在数控渐进机床上,首先以2A12铝合金板料对成形过程中液体压力产生的板料预胀和过程背压的影响进行了研究,然后采用SUS304不锈钢板料对成形过程中的导热油温度影响进行了研究。研究结果表明：液体介质较小的压力产生的预胀和背压对成形过程没有显著影响,成形过程中为了保证导热油和板料充分接触,导热油可以保持一定的系统压力;采用液体介质直接作为传热介质加热板料进行板料温渐进成形是可行的;温度对SUS304不锈钢板渐进成形性能影响显著。     

板料零件数控渐进成形工艺研究

板料零件数控渐进成形工艺是一种通过数字控制设备 ,采用预先编制好的控制程序逐点成形板料零件的柔性加工工艺。本文就板料零件数控渐进成形工艺的成形过程、变形机理、极限半顶角等方面进行了探讨。认为 ,板料零件数控渐进成形是使板料的厚度减薄 ,表面积增大 ,靠逐次的变形累积产生整体的变形。变形区厚度的变化与成形半顶角有关 ,其中 ,成形极限半顶角是数控渐进成形能否成功的关键 ,它不仅与材料有关 ,而且与板料厚度有关。     

TRIP590板料渐进成形失效研究11,2111

通过胀形试验和以沟槽法为基础获取普通板料渐进成形极限图的方法,分别获取TRIP590板料的传统成形极限图和渐进成形极限图。为了直观地比较TRIP590板料在不同成形方式中具有的成形性能以及验证获取的渐进成形极限图是否满足于TRIP590板料成形,设置了变角度圆锥台和变角度方盒进行验证。两组试验证明:TRIP590板料在渐进成形中的成形性能远强于传统成形,并且获取的线性方程为ε2=0.525 4ε1+0.989 1的渐进成形极限图也适用于TRIP590板料的成形。     

Dieless incremental hole-flanging of thin-walled tube for producing branched tubing

Extending incremental forming technology into the production of tubular parts has promising prospects; however, fundamental rules of the approach have not yet been fully revealed and knowledge on the technology is lacking. This paper is focused on the dieless incremental hole-flanging of thin-walled tube for producing branched tubing. 316L stainless steel tubes with an outer diameter of 38 mm and thickness of 0.5 mm were used for the experiment and numerical simulations. Considering the uncertainty of initial curl direction of the tube wall at the extrados, where buckling is also prone to occur due to the excessive axial pressure during the forming course, an improved bar tool with a conical surface was proposed. Estimation of the precut hole size and processing route planning were discussed based on the designed branching. Force and deformation behavior along with the defects in the process, which are quite different from those in conventional incremental sheet forming, were summarized. The results prove that it is feasible to produce specific tubular parts by means of incremental forming with obvious flexibility, agility, and expandability.     

有模单点渐进成形工艺参数对1060铝合金成形性能的影响

为了研究各工艺参数对有模单点渐进成形直壁筒形件成形性能的影响,采用正交实验法,对层间距、工具头半径、进给速度和成形道次4个工艺参数进行优化设计,对板料变形区厚度进行仿真研究,并通过极差分析,得出各工艺参数对成形后板料最小厚度的影响。研究结果表明:各工艺参数中,成形道次数对板料成形最小厚度影响最大,工具头半径影响最小;对1 mm厚的1060铝合金板进行优化后,最小成形厚度为0.389 mm,比2道次成形后的最小厚度0.242 mm提高了60%。因此,在有模单点渐进成形直壁筒形件过程中,成形时间允许时,可适当增加成形道次,提高成形质量。     

TA2纯钛板的成形极限

为了探究TA2纯钛板的成形极限,通过电化学腐蚀方法印制网格,在室温下使用BCS-50AR板材试验机分别对厚度为0.5和0.8 mm的TA2纯钛板进行了Nakizima胀形试验。通过网格分析系统采集网格的畸变,获得材料的主、次应变,并绘制了TA2纯钛板在室温下的成形极限图。根据单位体积塑性功相等的原理改进了Hill48屈服准则,并求出了TA2纯钛板对应的各向异性系数。将M-K失稳准则和改进的Hill48屈服准则相结合,对TA2纯钛板的成形极限进行了理论预测,理论预测结果与试验结果基本吻合,但整体略低于试验结果。所做研究对于今后板料成形极限的研究提供了重要的研究方法,并且对实际生产具有着重要的工程应用价值。     

基于金属板材数控渐进技术的汽车座椅成形工艺

金属板材数控渐进成形工艺不需要专用的模具,是一种柔性的成形工艺.在工艺规划中,通过零件的数字模型来调节成形工具的运行轨迹,达到渐进成形零件形状的目的.由于汽车座椅形状复杂,金属板材渐进成形较困难.本文对其数控渐进成形工艺进行了分析,提出由建模、工艺分析、轨迹生成、HrpDSF处理、安装定位、加工润滑、后处理等组成的金属板材数控渐进成形工艺规划方法,成功地应用于汽车座椅的数控渐进成形中.并对汽车座椅数控渐进成形加工中,通常出现的破裂、回弹、起皱等严重影响成形质量的缺陷原因进行分析,采取不同的处理防范措施,取得满意的效果.为今后完善和发展金属板材数控渐进成形技术起到重要作用.