薄壁铝合金枝杈管件粘性介质内压成形及数值模拟

选用有限元软件ANSYS/LS-DYNA进行了薄壁铝合金枝杈管件粘性介质内压成形过程的数值模拟,得到了不同变形阶段成形试件的等效应力变化规律,以及粘性附着力影响因子对成形试件壁厚减薄率的影响。在此基础上,进行了薄壁铝合金枝杈管件粘性介质内压成形试验,验证了数值模拟结果的准确性。结果表明,粘性介质可以控制成形过程材料流动,能够整体成形出薄壁铝合金枝杈管件。     

铝合金半球形件反向粘性介质压力成形及有限元分析

针对铝合金半球形零件在成形时容易出现拉裂、 起皱等问题,首次提出采用反向粘性介质压力成形方法进行此类零件的成形,并对其成形过程进行了有限元仿真分析和实验验证,得到不同反向粘性介质压力下试件的几何形状和壁厚变化规律以及粘性介质压力场的分布规律.结果表明,坯料在较高反向粘性介质压力作用下"反向拉深",形成了预反成形效果,改...     

粘性介质压力成形技术(VPF)研究——王仲仁教授指导的学术新方向

粘性介质压力成形技术(VPF),是20世纪90年代出现的板材软模成形新技术。介绍了粘性介质压力成形技术的基本原理,分析了粘性介质压力成形技术的特点,采用有限元方法数值模拟分析了粘性介质性质对板材变形的影响规律;给出了高强度镍基高温合金小半径曲面波纹形超薄壁厚构件、低塑性铝合金阶梯形构件、轴对称曲面件粘性介质局部内压扩径、外压缩径等粘性介质压力成形实例和分析。     

等径三通管整体液压成形壁厚分布规律

对铝合金薄壁三通管壁厚分布规律进行研究。将管坯放入模具型腔,通过轴向进给补料、内部增压,沿下模具型腔中间倒圆角处凸出一个较高的等径支管,形成等径三通管。通过数值模拟和实验对等径三通管整体液压成形的过程进行研究,分析了三通管整体液压成形4个不同阶段的管材壁厚分布规律和管材关键部位壁厚的变化规律。研究发现,成形管材底部的壁厚最大,过渡圆角周边处次之,支管顶端周边最薄。数值模拟和实验结果相吻合,为T型三通管零件生产奠定了基础。     

平底简形件板材液压成形的数值模拟

针对传统板材冲压成形中存在的成形极限低、模具凹模复杂及零件表面品质差等缺点,发展了板料液压成形技术。通过数值模拟方法,采用钣金成形专用分析软件JSTMPA／NV对5754铝合金平底筒形件的板料液压成形过程进行了研究,以最终成形零件的壁厚分布为评定标准,对成形过程中零件可能出现的缺陷进行预测和分析,研究工艺参数包括充液室压力、凸凹模单边间隙和凹模圆角半径对零件成形性的影响,并对工艺参数进行了优化。研究表明：采用20MPa的液室压力、1．1mm的凸凹模单边间隙和5mm的凹模圆角半径时,获得的铝合金平底筒形件的     

5A06铝合金板材热态快速气压胀形的变形形为(英文)

通过热态气压胀形实验测试5A06铝合金板材在不同温度、保压时间和气压下的成形性能。测量不同成形条件下(温度:325~500°C;压力2.5,4.0MPa;保压时间:8~120s)圆底杯形件的轮廓、圆角半径和壁厚分布,分析各因素对板材热态气压胀形行为的影响。结果表明:温度越高,压力越大,保压时间越长,板材贴靠模具程度越大。圆底杯形件圆角半径最小仅为2.0mm。最小壁厚值出现在圆角与底部过渡区域。在400~500°C温度范围内,提高气体压力可以缩短保压时间,实现板材的快速气压成形。     

典型铝合金型材零件拉弯成形工艺的数值模拟与实验研究

针对型材拉弯成形过程的起皱、破裂和回弹等问题,对成形后的2B06铝合金型材零件进行测试分析。利用ABAQUS软件对其拉弯成形过程进行有限元模拟。预测出零件成形过程中容易出现的起皱和破裂区域,验证了数值模拟回弹过程的准确度。研究结果表明,成形过程中零件的圆角处切向应力较大,为型材零件成形时的危险区域,容易引起减薄和破裂。零件的圆角外侧切向应力约为圆角内侧切向应力的3倍,造成型材零件产生回弹。通过回弹量对比,可以看出数值模拟结果和实验结果总体上吻合良好。因此,对铝合金型材拉弯成形过程进行数值模拟,可以有效预防成形中缺陷的产生。     

筒形件粉末软凹模拉深数值模拟及实验

采用MSC.Marc软件对圆筒件粉体软凹模拉深成形进行数值模拟,分析成形过程中应力状态和变形情况,设计圆筒件粉体软凹模拉深成形实验模具,对圆筒件粉体软凹模拉深成形进行实验研究。有限元模拟与实验结果表明,与刚性凹模拉深成形相比,粉体软凹模成形工艺可以改善零件成形受力状态和壁厚分布,能有效抑制圆筒件凸模圆角破裂危险区域微裂纹的产生,提高板材的成形极限。     

筒形件粉末软凹模拉深数值模拟及实验

采用MSC.Marc软件对圆筒件粉体软凹模拉深成形进行数值模拟,分析成形过程中应力状态和变形情况,设计圆筒件粉体软凹模拉深成形实验模具,对圆筒件粉体软凹模拉深成形进行实验研究。有限元模拟与实验结果表明,与刚性凹模拉深成形相比,粉体软凹模成形工艺可以改善零件成形受力状态和壁厚分布,能有效抑制圆筒件凸模圆角破裂危险区域微裂纹的产生,提高板材的成形极限。     

宽长比对铝合金盒形件粘性介质压力成形的影响

针对不同宽长比(即盒形件宽度和长度的比值)的铝合金盒形件粘性介质压力成形进行了研究,分析了盒形件的不同宽长比对试件的壁厚、应力与应变及破裂区域的影响,得到了不同宽长比盒形件的极限变形能力。研究结果表明,随着盒形件宽长比的增加,试件破裂区域由盒形件长度方向的底部直边圆角区域向底部4个拐角圆角区域转移,能够成形出的最小圆角半径不断减小,贴模性能不断提高。     

半球形件粘性压力成形的实验研究

本文对半球形件的粘性介质胀形进行了实验研究。充分利用实验设备的特点 ,分析了背压、介质排放口等粘性压力成形中的工艺参数对板材成形性能的影响。实验结果表明 ,粘性压力成形中背压及介质排放口分布的变化可以引起模腔中介质压力场的变化 ,在板材表面形成不同的压力分布 ,进而改变了板料的流动模式及应力状态 ,选取合适的背压及介质排放口的分布可以改善板材的成形性能     

Numerical simulation of aluminum alloy ladder parts with viscous pressure forming

1　INTRODUCTIONTheeffectofstressstatesonaxisymmetricsheetformabilityhasbeenstudiedundertheconditionofsolidmetalpunchforming [14 ] ,andtheeffectofblankholderpressure (BHP) ,frictioncoefficientandpunchconfigurationonthestressstateshasbeenob tained .Becauseofthedisadvantagesofsolid punchforming ,newformingtechnologyisneededtoim provethestressstatesofthesheetinformingprocessandtomeettherequirementofforminglow plastici ty ,complexshapeparts .Viscouspressureforming(VPF)isarecentlydevelopedfle…     

粘性介质反向压力胀形对5A02铝合金板成形性的影响

粘性介质压力成形(ViscousPressureForming,VPF)是一种适合于难变形材料板金零件制造的软模成形工艺。采用粘性介质胀形实验研究了反向压力对5A02铝合金板料成形性能的影响,结果表明在一定范围内的反向压力有利于抑制板料的平面各向异性,而在更高的反向压力条件下板料具有更好的成形性。     

粘性介质压力成形研究进展(上)

随着技术的发展，采用高强度难变形材料超薄板制成的板金零件越来越多，而且成形件的三维型面日趋复杂，对这些零件的尺寸精度及表面质量，尤其是厚度均匀性的要求越来越高，这就对成形技术提出更高的要求。而通常的软模成形技术以及常规冲压由于各自的特点构成了相应的适用范围，仍存在许多不足。而粘性介质压力成形(Viscous Pressure Forming，VPF)工艺由于采用粘性物质作为成形过程传力介质，具有独特的优点因而具有广阔的应用前景。     

Research on sheet-metal flexible-die forming using a magnetorheological fluid

Related studies showed that viscosity has a great effect on the formability of sheet metal in viscous pressure forming. However, the viscosity of viscous medium keeps constant in VPF. In this paper, a new flexible-die forming method for sheet metal using magnetorheological (MR) fluids, magnetorheological pressure forming (MRPF), is proposed, which enables the viscosity of flexible-die medium adjustable by changing the magnetic fields during the forming process. Squeezing tests of MR fluid show that its rheological behavior can be changed greatly under different magnetic fields. Magnetorheological pressure bulging tests of Al1060 sheet are conducted on the self-designed experimental apparatus. Experimental results show that MR fluids can be used effectively as a flexible-die medium to form the parts and its rheological behavior can be adjusted during bulging process. Variation of MR fluid's rheological behavior can lead to different forming pressure load paths and have an effect on sheet metal formability. For the same piston stroke of 8.0 mm, when the magnetic flux density is 0.180 T and 0.318 T, average dome height of bulging specimen is 8.71 mm and 10.61 mm, respectively. The value increases significantly by 21.8%. At the same time, the maximum thickness strain increases from −9.2% to −23.0%.     

高温合金波纹件粘性介质压力成形过程危险点的数值模拟

粘性介质压力成形（Viscous pressure forming,VPF)适合于高强度难变形材料钣金零件的制造。本文应用有限元商业软件DEFORM^TM进行模拟，对比分析采用粘性介质压力和刚性凸模成形高温合金波纹形薄壁件过程中材料危险点的变化。发现前者板料成形的危险点会发生转移，释缓了应力集中，降低了缺陷了发生的可能性。因此，有利于提高板料的菜性。     

阶梯形件粘性介质压力成形的试验研究

介绿了用粘性介质压力成形（VPF）方法制造阶梯形件的工艺过程,通过调整压边力与介质注入压力的配合,分两步来控制板料的成形,成功地制出阶梯形零件。该方法在第一工步采用较小的压边力拉深预成形,使板料尽量流入型腔,第二工步则加大压边力和介质注入压力使板料最终贴模成形。结果表明采用这种新工艺成形的零件厚度分布均匀,减薄量小,表面质量好,尺寸精度高。     

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。     

Parametric analysis of warm forming of aluminum blanks with FEA and DOE

1 Introduction Warm forming of lightmass materials has been investigated as an alternative manufacturing process to achieve higher formability compared with forming at room temperature due to a substantial increase in material ductility[1?8]. SHEHATA et a…