大型复杂薄壁壳体第一道次旋压成形质量分析

为优化大型复杂薄壁壳体第一道次旋压的工艺参数,基于ABAQUS平台建立了大型锥形件实体单元仿真模型,二次开发实现了实体单元的壁厚和贴模度输出功能,分析了坯料直径及成形区与成形外端相互作用对大型锥形件强旋成形的影响.同时采用正交试验设计安排模拟方案,研究了工艺参数对大型锥形件强旋成形质量的影响规律,得出了较优的工艺参数组...     

焊缝强度对薄壁焊管绕弯起皱及壁厚的影响

在薄壁焊管绕弯成形中,焊管起皱及壁厚分布受焊缝相对基体材料强度的影响.提出了焊缝相对强度因子Sf的概念,以反映焊缝相对于基体材料的强弱性,并推导了其解析表达式,给出了适用于焊管的起皱趋势判断公式.同时,基于有限元模拟,分析了焊缝相对强度因子对焊管绕弯成形过程中起皱及壁厚变化的影响规律.研究表明:1)当焊缝相对强度因子S...     

管材弯曲工艺研究新进展

管材成形由于容易满足塑性成形产品轻量化、强韧化和低耗高效、精确制造等方面的要求,在航空航天、汽车工业等许多行业中得到广泛的应用.管材弯曲成形工艺的研究是其中备受关注并得到迅速发展的重要领域之一.介绍了几种新的弯管工艺,阐述了国内外弯管工艺的最新研究进展和发展趋势.     

锥形件变薄旋压回弹的三维有限元分析

了解锥形件变薄旋压成形后的回弹规律,对提高旋压件的成形质量有重要意义.分别采用动态显式和静态隐式方法建立了锥形件变薄旋压及回弹的三维有限元模型,并研究了芯模转速和旋轮进给比对回弹前后应力、应变及壁厚变化和零件形状的影响.研究表明:随芯模转速增加和旋轮进给比减小,回弹前后最大等效应力差逐渐减小,塑性应变差及壁厚变化基本不变;回弹后最大偏离量随芯模转速和旋轮进给比增大在芯模转速较小时变化不大,而在其较大时随其增大有所减小,并随旋轮进给比增大呈先减小后增大再缓慢减小的趋势.     

工艺参数对剪切旋压旋压力和壁厚差的影响

在锥形件剪切(变薄)旋压过程中,旋压力分析对于确定工艺参数及设备选型都具有重要意义,而壁厚差是衡量旋压件成形质量的关键指标之一.基于ABAQUS/Explicit平台建立了锥形件剪切旋压的三维有限元模型,进而获得了偏离率、旋轮圆角半径、旋轮进给量、芯模转速及旋轮直径对LY12M锥形件剪切旋压旋压力和壁厚差的影响规律.研究表明:旋压力随偏离率增加而减小,随旋轮圆角半径、旋轮进给量、芯模转速的增加均呈上升变化趋势;偏离正弦律的程度越大,壁厚差越大;旋轮圆角半径为毛坯厚度的1～2倍,壁厚差较小;较大的旋轮进给量和芯模转速有利于减小壁厚差.旋轮直径对旋压力和壁厚差的影响不显著.     

大直径薄壁管双扩口成形机理与工艺研究

为了研究大直径薄壁铝管双扩口成形机理与工艺,采用有限元模拟和实验相结合的方法,建立了有效的大直径薄壁铝合金管多道次冲压双扩口成形及回弹有限元模型。采用该模型,基于载荷-位移曲线和管件的变形行为对冲压双扩口成形过程进行划分和描述,揭示了其成形机理。研究发现:双扩口成形中主要存在内层不平的缺陷,这主要是管端拱形内层(由直壁段内翻形成)受上模扩口力作用而造成的。该缺陷主要受内翻凸模尺寸参数的影响,采用圆角模内翻,当圆角半径为3 mm≤r≤4 mm时可以获得成形质量较好的双扩口件;采用锥形模内翻,当半锥角60°≤φ70°时,管件不发生失稳,内翻效果较好。     

航天大型薄壁回转曲面构件成形制造技术的发展与挑战

薄壁曲面构件是广泛应用于航空航天等高端运载装备的关键构件。大型薄壁曲面构件成形制造技术是新一代航空航天飞行器、战略导弹和船舶等尖端装备向大型化、轻量化、高性能化、长寿命和高可靠性方向发展的迫切需要。然而,这类构件的壁薄、直径等尺寸大、曲率变化、大小尺寸极端结合,且材料轻质高强、性能要求高等,使其制造难度大。首先概述了航天领域大型薄壁回转曲面构件及其制造技术的发展历程与类型,据此针对不同类型的大型薄壁回转曲面构件制造技术综述了其应用与研究进展,然后对比分析了各制造工艺的技术特色、构件性能与发展潜力,探讨了大型薄壁回转曲面构件制造技术的未来发展趋势与面临的挑战。     

IMI834钛合金等温和非等温热处理过程中片层α相析出行为的定量表征

为了揭示冷却速度对片层α相析出的影响机制,采用试验分析方法对IMI834钛合金在等温和非等温热处理过程中片层α相的析出行为进行定量表征.通过热膨胀试验获得不同冷却速度下片层α相的临界析出温度.基于金相显微镜和电子探针分析以及数据拟合方法,建立片层α相的平均宽度、体积分数以及α和β相内的溶质浓度随温度和冷却速度的定量演化...     

数控弯曲下TA18高强钛管回弹对壁厚减薄和截面畸变的影响

通过ABAQUS有限元显/隐式方法模拟研究了不同芯棒和压块参数下回弹对TA18高强钛管壁厚减薄及截面畸变的影响。结果表明:在不同的工艺参数下TA18高强钛管卸载回弹后,壁厚减薄率与回弹前的相对差均小于10%;但截面畸变率与回弹前的相对差除极个别测量点外,均大于35%,甚至超过60%,且回弹后截面畸变率稳定变形区的"平台"现象消失。     

面向高性能塑性成形的多尺度建模仿真研究进展

塑性成形是利用材料的塑性产生变形从而形成一定形状并获得一定性能的工艺方法,是零部件制造不可或缺的重要途径。随着我国航空航天等领域高端装备技术的发展,其关键零部件的高精度高性能要求,迫切需要发展可计算、可设计的高性能塑性成形理论与技术,多尺度建模仿真是实现该需求的关键手段。然而,塑性成形涉及材料非线性、几何非线性和工艺非线性等复杂问题,以及力热加载、特种能场加载、组织性能演化等复杂过程,给多尺度建模仿真提出了挑战。从分析高性能塑性成形的科学问题出发,通过梳理材料多尺度变形响应特征,讨论了塑性成形多尺度建模面临的挑战。给出了近年来多尺度耦合建模仿真方面的新进展,及其在塑性成形过程多尺度响应机理分析及面向高性能的成形工艺设计中的应用,并对其发展趋势进行了展望。