内高压成形塑性屈曲分析

利用塑性稳定性分析理论研究了内高压成形工艺中出现的塑性屈曲失效力学行为。结果表明在一定的范围内,随着内压的增加,轴向临界屈曲载荷随着递增,为内高压成形工艺提供了理论保证;同时在不同的比例加载关系下,周向屈曲波数不尽相同,而且可能出现轴向临界屈曲载荷的“跳跃”现象,该现象的本质含义有待于深入研究。     

内高压成形起皱行为的研究

对内高压成形起皱过程进行了理论分析、数值模拟和实验研究．分析了加载路径、成形区长径比等因素对皱纹数量和工件成形效果的影响．结果表明：不是所有的皱纹都是失效形式，在某些情况下，管料起皱后仍然可以成形，关键是获得有益皱而不是死皱，通过起皱在成形区聚料是一种有效的预成形方法，该方法拓宽了内高压成形区间．     

用嵌入螺柱法测量金属体内塑性应变分布

为解决传统塑性应变测试方法无法有效地测量体积成形中金属体内应变分布的问题,提出了一种测量金属塑性应变的新方法.其原理是将工件加工成内部嵌入螺柱的组合件,对组合件进行塑性变形,测量变形后组合件内部的螺纹界面的变形,进而计算相应位置上的应变.该方法可以定量给出变形体内部的应变分布,与传统的坐标网格法相比,具有不需要剖分工件、不改变应力状态的优点.该方法可应用于镦粗、挤压、模锻等塑性变形工艺中金属变形流动行为的研究.     

多曲率旋转壳体液压胀形实验研究

研究了多曲率旋转壳体胀形过程中各部分的应变分布及位移变化规律。实验结果表明,在曲率方向不同时,壳体上曲率为负(内凹)的部分有向曲率为正(外凸)变化的趋势;在曲率方向相同时,曲率大的部分有向曲率减小的部分变化的趋势。     

内高压成形机理研究及其应用

分析内高压成形常见缺陷形式,用弹塑性稳定理论给出起皱条件及主要影响因素,讨论如何确定最佳加载路径等机理问题,用数值模拟探讨了皱纹的利用和控制,简要介绍在国产首台内高压成形机上进行的铝合金和不锈钢内高压成形试验研究结果.结果表明随着内压力增加,起皱临界轴向力逐渐提高;加载比例参数 λ=1.0,即使管坯处于纯剪状态,是理论上最佳加载路径,能保证管坯不发生起皱现象,同时能保证壁厚不变.实际工艺控制应尽量靠近该加载路径.提出并非所有皱纹都是缺陷的观点,利用有益皱纹可以减少壁厚减薄.     

内高压成形矩形断面圆角应力分析

采用力学分析和数值模拟方法对圆角部位在内高压成形过程中的应力分布和变形机理进行分析,揭示出圆角和直边过渡区的减薄以及开裂的力学机理。提出内高压成形中圆角和直边的过渡区材料最易满足塑性屈服条件, 并发生厚度方向的压缩应变,因此在过渡区易发生剧烈的减薄变形;并且当管材壁厚与圆角半径的比值大于0．5 时,直边区和圆角区的屈服条件差别较大,引起变形不均匀性增大,更易导致过渡区的过度减薄和开裂。分析结果有助于指导内高压成形零件设计和工艺设计,改善矩形断面零件内高压成形件产品质量。     

材料成形性能对空心曲轴内高压成形模拟结果的影响

用数值模拟的方法研究材料成形性能对空心曲轴内高压成形结果的影响,分析了管材的厚向异性系数与硬化指数的变化对壁厚分布的影响,结果表明,内高压成形件的壁厚分布与材料的硬化指数n值、厚向异性指数r值密切相关,n值越大,壁厚分布越均匀,r值越大,壁厚减薄率越小,可减小破裂的可能性。     

薄板液压成形起皱预测及控制研究进展

板材拉深成形广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶工业等领域,是金属塑性加工领域的研究热点。随着工业生产向整体化、轻量化、高精度、低成本不断发展,以火箭燃料贮箱箱底为代表的大型曲面封头厚径比小于0.3%,起皱成为制约其拉深成形的主要缺陷之一,严重影响零件质量、模具使用寿命和工业生产的稳定性。综述板材拉深成形起皱理论预测、数值模拟和工艺试验的最新研究现状,重点介绍板材液压成形技术对于起皱控制的研究进展,表明通过合适的液压成形可以成形出无起皱缺陷、厚径比较小的零件。提出现有问题并对未来研究方向进行展望。     

Deformation and defects in hydroforming of Y-shaped tubes

Hydroforming process of a Y-shaped stainless steel tube was investigated through numerical simulation and experiments. The forming process and reasons of typical defects were analyzed with three different loading paths. Thickness distribution of formed Y-shaped tube was obtained. It is shown by numerical and experimental results that the transition regions are depressed in the forming condition of low inner pressure and wrinkles occur, while fracture occurs in the forming condition of high inner pressure. After forming, the thickness in left transition fillet region is the largest, that in fight transition fillet region is thinner, and the thinnest thickness is at the top of the protrusion. The original thickness line is below the top of the protrusion. The thinning area occurs above this line, while the thickening area is below this line. The maximum thinning rate is significantly increased as the calibration pressure increases, while the maximum thickening rate remains almost unchanged.     

钛合金波形膨胀节超塑气胀成形技术研究

首次开发利用氩气的压力胀形和轴向加载的复合超塑性工艺成形技术制造钛合金膨胀节的新工艺,可加工大直径多波U型钛合金波形膨胀节。采用焊管作为管坯,焊管弯曲采用专用模具热弯,焊接采用等离子弧焊。超塑成形采用多层模结构,用模具来控制波形,本工艺也可用于不锈钢波形膨胀节的制造。