变径管内高压成形的厚度分界圆

为了研究变径管内高压成形过程中工艺参数和管坯几何尺寸对壁厚分布的影响,通过力学分析和全量本构方程,推导出变径管内高压成形厚度分界圆的解析公式.该公式反映了摩擦系数、膨胀系数、管端轴向应力与内压之比、送料区相对长度、管坯相对壁厚、零件过渡锥角等参数与厚度分界圆相对位置之间的定量关系,并与数值模拟规律一致.研究表明:随着摩擦系数、管端轴向应力与内压之比、送料区相对长度的增加,壁厚不变的厚度分界圆距离管端越来越近,即膨胀区壁厚减薄区域是越来越大的;而随着管坯相对壁厚的增加,壁厚不变的厚度分界圆距离管端越来越远,即膨胀区壁厚减薄区域是越来越小的.     

内高压成形过程塑性失稳起皱分析

内高压成形过程中,管材的轴向失稳大多发生在塑性阶段,对应的起皱临界载荷是管材进入塑性阶段时的屈服载荷与塑性起皱载荷之和.对于塑性起皱,采用线性硬化材料模型,将本构方程的起算点设置在理想线性强化的起始位置即屈服点,使本构方程有线性形式,建立管材内高压成形起皱临界应力解析表达式.以此为基础讨论力学性能及应力比等对管材内高压成形塑性起皱的影响.结果表明:弹性模量和屈服强度是影响管材抵抗轴向起皱能力的主要力学参数,两者变化参量(决定了管材轴向抗皱能力的变化.当(λ>0时,起皱临界应力绝对值随之增大;当(λ<0时,起皱临界应力绝对值随之减小.应力比对起皱临界应力影响存在两种情况:当最小起皱临界应力对应的起皱失稳发生在颈缩失稳之前,起皱临界应力绝对值随应力比绝对值的增大先减小后增大;当最小起皱临界应力对应的起皱失稳发生于临界颈缩失稳之时,起皱临界应力绝对值随应力比绝对值的增大单调增加.     

无模液压胀形技术——王仲仁教授的一项发明

介绍了无模液压胀形技术的基本原理和主要工序,对无模液压胀形技术发明以来的几个重要发展阶段进行了阐述,并对球形容器、椭球及环壳的无模液压成形过程进行了数值模拟,给出了壳体的成形规律,同时对壳体成形过程中存在的缺陷进行了准确的预报,最后给出了该技术在实际工程中的具体应用实例。     

AZ31B镁合金挤压管材的内高压成形性能

通过拉伸实验和胀形实验研究了不同温度下AZ31B镁合金挤压管材的成形性能.结果表明,随着温度的升高,管材的轴向拉伸成形性能明显提高,但其胀形性能并没有相应变化.这主要是因为挤压过程导致管材环向变形性能与轴向变形性能存在较大差别,管材具有明显的各向异性特征.此外,采用分流模挤压的管材,沿管材环向还存在若干条焊缝.在热态下胀形时,焊缝成为最薄弱的部位从而提前破裂,降低了管材的整体胀形性能.     

汽车发动机排气歧管的内高压成形技术

研究了Y型三通管的内高压成形工艺过程,分析了成形过程中过渡区起皱及支管破裂等缺陷产生的原因,从而为实际生产中的Y型三通管内高压成形工艺设计提供了相关指导。利用所成形的Y型三通管制造了汽车发动机排气歧管样件,为内高压成形技术在汽车行业的推广应用奠定了理论与实验基础。     

轿车后轴纵臂内高压成形研究

用400MPa内高压成形机对轿车后轴纵臂进行内高压成形试验研究，设计了合理的模具结构，包括分模面和冲头密封形式。分析了矩形截面圆角成形特点和所需成形压力计算公式，制定出合理的内高压工艺和参数，成功地试制出轿车后轴纵臂，经检测尺寸满足设计要求。     

三台阶轴内高压成形中轴向补料的有限元分析

为研究内高压成形台阶轴过程中轴向补料参数对工艺的影响,利用大变形非线性塑性有限元方法对内高压成形三台阶轴工艺进行了分析,讨论了补料量在理论值的80%～120%变化时零件的壁厚及应变分布规律,并就其成因进行了讨论.研究表明,补料量低于理论值的90%及高于理论值的110%是轴向补料参数选取的危险区间,容易引起折叠或破裂失稳,按照理论计算值进行轴向补料,壁厚及应变分布最为理想.     

2219铝合金薄壁曲面件拉形过程变形均匀性EI北大核心CSCD

为改善2219铝合金薄壁拉形曲面件的变形均匀性,建立基于Hill 1990各向异性屈服准则的有限元模型,利用ABAQUS软件对曲面件的应变分布规律进行数值模拟,分析加载路径和板坯形状对拉形变形均匀性的影响规律。结果表明:加载路径和板坯形状对曲面件的变形均匀性有较大影响。采用折线路径,开始加载时使板材发生压缩失稳从而形成一定拱形,不仅可缓解左侧钳口附近的破裂倾向,还可增加曲面件右侧变形量,从而提高其变形均匀性。此外,减小变形量不足位置对应的板坯宽度,如采用中间窄板坯或左侧宽板坯,使其在拉形时所受应力增加,从而提高其变形量,也可实现变形均匀性的改善。最终,利用矩形板坯,经两次转折的实验路径进行拉形,获得了表面质量良好的高性能2219铝合金薄壁曲面件。     

轴压柱壳弹塑性稳定性分析的通用方程推导

针对由于轴压引起的壳体弹塑性屈曲而导致的材料在成型和制造过程中的失效力学行为，选择适用于轴压的屈曲模态函数，利用能量法确定了屈曲参数满足的一般非线性方程组，给出了求解不含缺陷或含缺陷的几何线性或非线性弹塑性的临界失衡平衡位形曲线的方法。     

780 MPa 超高强钢扭力梁内高压成形研究

目的为了适应载荷和安装空间及轻量化的要求,轿车扭力梁正趋于设计成空心封闭变截面高强钢结构,但高强钢成形存在着回弹大、成形精度低等缺点。方法针对这一问题,采用数值模拟和实验的方法,开展了780 MPa超高强钢扭力梁内高压成形研究,重点研究了预制坯形状对扭力梁内高压成形的影响,并采用响应面模型,优化了预制坯,获得了最优的预制坯形状。在此基础上,研究了加载路径对扭力梁内高压成形过程的影响。结果当扭力梁预成形压下量为62.2 mm,下模引导角为29.2°时,得到了最优的预制坯形状。后续内高压成形过程中,支撑压力过小或补料量过大,在试件端部引起起皱缺陷;支撑压力过大或者补料量过小,补料主要集中于端部,对大膨胀量区域影响较小;当采用补料量为8%的加载路径时,可以有效改善壁厚的分布,避免起皱缺陷。结论合理的预制坯形状能够有效避免超高强钢扭力梁内高压成形过程中的飞边缺陷,而加载路径控制是扭力梁内高压成形过程中避免起皱缺陷和过度减薄,提高成形极限和零件成形精度的重要途径。