渐进成形锥形件壁厚稳定区域影响因素的研究

基于ANSYS/LS-DYNA分析平台构建单道次渐进成形锥形件的有限元模型,利用数值模拟和实验方法研究单道次渐进成形锥形件减薄带出现后的壁厚稳定区域最大直径的影响因素.研究结果表明:壁厚稳定区域的最大直径随着成形角、锥形件口部直径的增大近似线性增大;轴向进给量和坯料厚度对壁厚稳定区域的最大直径影响较小,可以利用增加工艺余料的方法来获得壁厚均匀的锥形件.     

1060铝板圆台件凸模支撑渐进成形临界成形角的研究

基于ANSYS/LS-DYNA分析平台构建凸模支撑单道次渐进成形圆台件的有限元模型,利用数值模拟和实验方法研究凸模支撑渐进成形圆台件的壁厚均匀临界成形角。以高径比为0.5的圆台件为对象,研究不同圆台直径和原始坯料厚度的圆台件的临界成形角,分析了圆台直径和原始坯料厚度对临界成形角的影响。结果表明,随着圆台直径增大,其临界成形角逐渐减小;随着原始坯料厚度增大,其临界成形角逐渐增大。通过多元线性回归求解临界成形角关于原始坯料厚度和圆台直径的推算公式,经实验验证依据该公式可在一定范围内快速获得圆台临界成形角,为实际生产中获得壁厚分布均匀的制件的工艺设计提供依据。     

渐进成形A3003铝板锥形件减薄带壁厚变化规律试验研究

为了研究渐进成形初始成形阶段A3003铝板锥形件减薄带的壁厚变化规律,利用渐进成形试验加工了8组A3003铝板锥形件,通过测量减薄带处的壁厚分布,分析了工具头直径、进给量、成形半锥角和润滑条件等加工参数对锥形件减薄带壁厚变化的影响规律。结果表明,渐进成形锥形件壁厚变化可分为3个区域,即壁厚减薄区、壁厚回升区和壁厚稳定区。成形半锥角是渐进成形锥形件壁厚的主要影响因素,对锥形件的表面质量影响最大因素是润滑条件,影响锥形件壁厚均匀度的是进给量,对锥形件壁厚稳定区壁厚的稳定有一定影响的是渐进成形的成形工具头直径。渐进成形加工参数对A3003锥形件减薄带减薄率的影响程度为:成形半锥角进给量工具头直径润滑条件,对锥形件减薄带减薄范围的影响程度为:成形半锥角/进给量工具头直径润滑条件,增大成形半锥角不仅可以降低锥形件减薄带的减薄率,还能减小减薄范围。     

非对称方锥台件数控渐进成形研究

针对非对称方锥台件的数控渐进成形工艺,采用有限元数值模拟与实验相结合的方法,分析了单道次和两道次的成形极限图和壁厚变化情况,研究了两道次成形时不同成形路径对成形质量的影响。结果表明:两道次渐进成形可提高零件的可成形性,但在成形路径设计时应考虑侧壁成形角对成形性能的影响,避免由于前后道次径向差异过大而引起的成形件壁厚过度减薄及底部下沉现象。     

板料渐进成形半球形件的路径研究

基于ANSYS/LS-DYNA平台对半球形件的板料渐进成形过程进行模拟.根据单道次、两道次、三道次以及四道次成形路径的模拟结果,分析了不同道次对壁厚均匀性的影响.另外,通过对自上而下和自下而上两种成形顺序获得的模拟结果对比,研究了成形方式对壁厚均匀性的影响.最后,以壁厚均匀性为原则设计出半球形工件最佳成形路径,并通过实验得以验证.     

75°锥形件渐进成形路径的参数化

对于渐进成形工艺成形锥形件,当成形角度大于极限成形角时,需采用多道次成形。多道次成形路径设计相对复杂,通过参数化路径可有效简化成形路径设计过程。文章基于ANSYS/LS-DYNA平台建立了金属板料外轮廓支撑渐进成形的有限元模型,以壁厚均匀为目标,通过数值模拟对一定口径和深度的75°锥形件进行路径设计和优化,得到了75°锥形件渐进成形的参数化路径方程,并对其进行实验验证。验证结果表明,该参数化路径在一定范围内可行。     

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。     

板材数控渐进成形过程数值分析与实验研究

针对渐进成形工艺中板材厚度减薄的问题,以典型锥形件为例,运用ABAQUS建立的弹塑性有限元模型,研究了半顶角(α)、工具头直径(D)和层间距(△Z)等工艺参数对零件渐进成形的影响.结果表明,半顶角是影响板材成形性能的重要因素,半顶角越大,制件最小壁厚越大,板材变形越均匀;小的层间距和大的成形头直径有利于获得应变分布均匀和表面质量较好的制件;工具头直径减小、层间距减小和半顶角较小,都可以获得较小的轴向成形力.经实验验证,数值模拟结果基本与实际吻合.     

双阶梯无过渡锥角铝合金管件内高压成形研究

采用数值模拟与工艺实验的方法,研究了双阶梯无过渡锥角管件的内高压成形过程。在总轴向进给量与进给压力均为定值条件下,研究了管端左右进给量分配比对成形结果的影响,分析了成形不同阶段管坯的形状变化与壁厚分布,以及管坯不同部位应变在成形极限图上的变化轨迹。结果表明,双阶梯管件左侧与右侧轴向进给量存在合理分配比;无过渡锥角管件易出现折叠现象;双阶梯管件可以通过起皱成形,但皱峰与皱谷的应变路径不同,壁厚变化也不同。     

正八边形锥件单点渐进成形壁厚均匀性研究

为研究单点渐进成形铝合金零件壁厚均匀性的变化规律,采用数值模拟与实验相结合方法对2024铝合金正八边形锥件单点渐进成形过程进行了分析。通过建立单点渐进成形过程动力显式有限元模型,得到影响单点渐进成形板料厚度的因素。其中工具头直径的影响最大、进给量的次之,下压量的最小。采用实验方法对模拟结果进行验证,实验与数字模拟分析最大误差为7. 0%。     

单点渐进成形中成形角对成形极限的影响

在单点渐进成形中,成形零件的厚度满足正弦定律,成形极限用最大成形角表示.本文设计了测定板料最大成形角的试验装置并通过两组试验来测定LY12M的最大成形角.首先用曲线斜率为变量的旋转类零件初步确定最大成形角范围,然后再用曲线斜率为定值的旋转类零件确定真实最大成形角.经测定,铝板LY12M的真实最大成形角为65°.该方法用来测定板料的最大成形角是简单、可行的.     

镍基高温合金锥筒形件拉深旋压成形机理研究

针对镍基高温合金因加工硬化严重成形时极易产生破裂和起皱等典型缺陷的问题,以锥筒形壳体类零件为对象,提出了一种由锥形预制坯经过真空固溶处理后拉深旋压成形锥筒形件的方法,并对其成形机理进行了研究。基于Abaqus/Explicit平台,建立了锥筒形件拉深旋压有限元模型,分析了成形过程中的瞬态等效应力、等效塑性应变、切向应力、壁厚及三向应变分布规律。结果表明:在旋压成形过程中,最大瞬态等效应力位于旋轮接触区及附近区域、最大瞬态等效塑性应变位于坯料口部;瞬态切向压应力最大值位于旋轮接触区,而瞬态切向拉应力最大值位于旋轮接触区附近的两侧区域。筒形段中部壁厚减薄,而坯料口部壁厚增厚。旋压成形试验表明,锥形预制坯经拉深旋压后可获得壁厚均匀的锥筒形件。     

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。     

板料单点渐进成形数值模拟研究

板料单点渐进成形过程变形复杂、影响因素多,工艺参数选择是提高成形质量和成形效率的关键。对单点渐进成形过程进行数值模拟,分析了成形件的应力分布和厚度变化以及成形路径、进给量等工艺参数对成形过程的影响。结果表明:成形件最大应力和最大厚度减薄发生在底面附近;采用螺旋进给方式可有效提高成形质量和成形效率。实验结果显示,实验结果与数值模拟结果基本吻合。     

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。     

基于数控渐进成形技术的翼子板成形工艺

介绍了板料数控渐进成形原理以及翼子板零件渐进成形过程,分析了工艺参数对成形的影响,提出了提高成形质量的方法。影响翼子板成形的主要参数是成形工具球头半径r和进给量h。成形过程中,工具头的球半径r应尽可能大,但考虑干涉问题,一般取较大值5 mm,有利于成形。工具头进给量h应尽可能小,这样有利于提高表面质量,使变形更加均匀,但过小时成形效率太低,因此进给量一般取较小值0.25 mm最好。     

基于冲压与数控渐进成形的复合成形

针对冲压工艺难以成形形状复杂板材件、冲压模具难以制造或加工成本高以及单独采用数控渐进成形加工效率低的问题,提出基于冲压工艺与数控渐进成形工艺相结合的复合成形方法,并给出了基于冲压与数控渐进成形的复合成形的数值模拟方法。采用冲压成形、数控渐进成形和复合成形3种成形方式,以有限元分析软件数值模拟分析同一形状板材件,对比分析数值模拟后的板材件的轮廓尺寸精度与厚度分布。结果可知,采用复合成形得到的板材件轮廓尺寸精度与厚度分布能够满足实际应用,所提出的复合成形方法具有可应用性。     

不同层间距对板料渐进成形影响的数值模拟与试验研究

采用有限元法对板料成形过程进行数值模拟,分析了圆锥台件渐进成形过程中不同层间距对等效应变、应力和厚度变化趋势的影响。试验表明,层间距越小,最终等效应变量越大,成形极限越高,较小的层间距有利于减少局部应力集中,数值模拟结果与试验结果基本吻合。     

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。