紫铜三通管轴压胀形数值模拟及验证

采用弹塑性变形理论分析了紫铜三通管轴压胀形过程中单位胀形力、轴向载荷及平衡力的计算,分析了支管平衡力对成形质量的影响,制定了胀形过程的轴压进给量;建立三通管轴压胀形三维弹塑性有限元模型,分析成形工艺特点,获取合理的工艺参数和模具结构;然后在自行研制的30t轴压胀形试验机上进行工艺试验验证,并对试件进行分析.结果表明,理论分析、有限元数值模拟和试验结果相吻合.     

大型封头内压胀形工艺数值模拟

采用有限元对大型封头的内压胀形进行了数值模拟,分析了大型封头胀形过程中正向和反向拉深对封头质量的影响以及材料的应力应变变化情况。结果表明,采用内压胀形可以得到所需的大型封头,在正向拉深中,毛坯底部的变形最大,最大应变达到0.9056;在反向拉深中,最大应变达到了8.213。与冲压成形相比,内压胀形过程中毛坯始终受到均匀的气压,变形比较均匀,没有发生褶皱和严重的拉伸变形现象。     

T型管接头挤压胀形过程的有限元分析

根据T形管挤压胀形双重非线性的变形特点，建立了动力分析有限元方程。开发了在HP715／50工作站上运行的程序软件SFMP。对T形管挤压胀形过程及主要因素的影响进行模拟分析，总结归纳了分析结果。     

铝合金板材胀形极限的数值模拟研究

应用韧性断裂准则与有限元数值模拟相结合的方法预测了铝合金板料的胀形极限.将有限元模拟获得板材的应力、应变值代入考虑应力三轴度的Oyane韧性断裂准则进行断裂判断,预测出初始断裂点.准则中的材料常数通过单向拉伸和平面拉伸试验确定.计算了三种铝合金板的半球形凸模胀形极限,计算结果表明,应用Oyane韧性断裂准则能有效地预测铝合金板材的胀形极限.     

薄壁管液压胀形过程的数值模拟

采用数值模拟与试验相结合的方法分析了薄壁管的典型液压胀形过程,得到了不同长度不锈钢管在管端固定和自由时变形区的厚度、轮廓形状以及成形极限的变化规律;分析了不锈钢管因长度变化而使变形参数发生规律性变化的原因。将试验数据与采用DYNAFORM软件进行数值模拟的结果进行了比较,分析了误差产生的原因,提出了通过使用数值模拟反求材料参数,用最佳数值模拟方式得到与试验结果更为接近和可信的方法。研究工作对改进数值模拟方法,更好地发挥数值模拟对实际应用的指导作用具有重要意义。     

板料双向加压液压胀形数值模拟

应用商用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对板料的双向加压液压胀形过程进行了数值模拟.并利用韧性断裂准则作为胀形高度极限的判断依据,将模拟得到的必要数据代入到准则中.对两种材料、不同初始液体压力条件下的模拟结果表明,随着初始液体压力的升高,胀形的极限高度也相应的增加,当初始压力与板料的强度相当时,极限高度提高的更明显.     

5052铝镁合金板材胀形性能研究及数值模拟

在微机控制板料成形试验机上对5052铝镁合金板材胀形性能进行测试,获得了室温下厚度为1. 2 mm的板材在不同压边力、冲压速度及润滑条件下板材的杯突值。试验结果表明:当压边力在5～15 k N范围内时,杯突值随着压边力的增大而增大,当压边力大于15 k N时,杯突值随着压边力的增大而减小;杯突值随着冲压速度的增大而增大;有润滑条件下比无润滑条件下的杯突值要大,且薄膜润滑比机油润滑的杯突值大。此外,在试验基础上利用有限元分析软件Dynaform对不同摩擦系数的5052镁铝合金板的成形过程进行数值模拟,根据成形极限图获得了虚拟的杯突值,并预测了试样的开裂部位。模拟分析表明:数值模拟结果与试验结果有一定的差异,但不影响摩擦系数对板料杯突值的成形规律,且开裂部位与试验结果一致。     

ZK60镁合金薄板材胀形数值模拟研究

通过热拉伸试验获得ZK60镁合金的最佳力学性能参数,按照杯突实验的要求利用有限元分析软件DEFORM-3D对ZK60镁合金胀形过程进行了模拟,得到了ZK60镁合金在370℃时极限杯突值,分析了ZK60镁合金板材胀形过程中金属流动规律。结果表明,变形初期金属沿轴向流动,随着变形的加剧有部分金属同时沿径向和轴向流动。随着变形增加,等效应变区域发生转移,凸模所受载荷先增后减,为生产提供了依据。     

基于Dynaform的消音管液压胀形数值模拟

对管件的液压胀形工艺进行了研究,在此基础上以消音管为例进行了液压胀形数值模拟。基于Dynaform仿真软件,分析了消音管的成形过程,并对其成形极限和厚度变化情况进行了研究。针对液压胀形过程中出现的胀裂缺陷,通过优化加载路径等得到了合格的消音管成形状态,零件的最大变薄率为29. 6%。在数值模拟的基础上,根据最佳工艺方案进行了实际液压胀形试验,比较了仿真结果与试验结果的零件厚度,其相对偏差均在3%以内,并且相对变化趋势一致。研究结果表明,基于数值模拟的液压胀形仿真分析可以准确预测零件成形状态,从而提升设计生产效率。     

管材内高压胀形的实验研究与数值模拟

介绍了管材无模轴压胀形的实验,研究表明,适度的褶皱有助于提高成形极限。有限元数值模拟显示,随着内压—轴压匹配模式的改变,内压增长率对褶皱的演化表现出不同的影响效果。针对管坯—模具间摩擦对T型管复合胀形成形性的影响,分别从实验和有限元数值模拟两方面进行了研究。     

镁合金摩托车把超塑胀形实验研究及数值模拟

采用WQ4100万能全息试验机对镁合金AZ31B进行拉伸实验,得到真实的应力一应变曲线.以此为基础,采用DYNAFORM,对不同的内压和轴向进给的匹配关系对壁厚的影响进行数值模拟,发现在轴向进给为15 mm,内压为5 MPa为最优加载路径.并通过实验验证了模拟分析的正确性.     

汽车桥壳胀—压复合成形工艺预制坯胀形模拟研究

以某型汽车桥壳为例,结合汽车桥壳胀—压复合成形工艺预制坯的设计方法,确定了预制坯形状与尺寸。根据预制坯的设计尺寸,确定采用两次胀形工艺与有益褶皱相结合的方式进行胀形。通过ABAQUS有限元模拟软件模拟了预制坯两次胀形过程中不同加载曲线对胀形件成形质量的影响,其中:一次胀形3种加载曲线最大胀形压强分别为10MPa、20MPa、30MPa;二次胀形3种加载曲线最大胀形压强分别为10MPa、20MPa、30MPa,分析了理想胀形件的壁厚分布情况。模拟分析表明:通过一次胀形加载曲线2可得到理想有益褶皱,进而增压得到成形质量较好的一次胀形管坯;通过二次胀形加载曲线2最终得壁厚减薄小且所需进给力小的理想预制坯。理想预制坯的壁厚最大减薄为20%,最大增厚为50%,满足汽车桥壳胀—压复合成形工艺压制过程的需要。     

汽车驱动桥壳液压胀形数值模拟及试验研究

利用ABAQUS软件建立桥壳液压胀形工艺的有限元模型,对汽车桥壳的预胀形和终胀形过程进行了数值模拟,并分析了不同的加载路径对桥壳成形的影响规律。模拟结果表明:预胀形阶段,胀形压力保持30 MPa不变,管坯发生轻度失稳形成三鼓形样件,合模后胀形压力增大至60 MPa,内凹部分贴模得到较好壁厚分布的预胀形管坯;终胀形初期,胀形压力保持20 MPa不变,轴向进给量达到30 mm后快速增大至120 MPa,可以成形出合格的样件。采用Q345B无缝钢管进行物理实验,获得了符合尺寸要求的桥壳样件,验证了数值模拟的可靠性。     

铝合金轮毂压铸成形数值模拟研究分析

为了确定铝合金汽车轮毂压铸生产的工艺参数,为实际生产提供可靠的依据,采用模拟铸造软件ProCAST对其压铸成形过程进行数值模拟研究,对初始工艺参数下充型及凝固过程的模拟结果进行分析,对可能产生的缺陷进行预测。最后,对初始工艺参数作出相应的优化及改进。     

镁合金摩托车把超塑胀形的实验研究及数值模拟

镁合金AZ31B在415℃、应变速率1×10-3 s-1条件下具有良好的超塑性,其伸长率可达380%,且流动应力不到60MPa.在这种超塑状态下研究了镁合金摩托车把的胀形工艺,并通过DYNAFORM对不同的内压与轴向进给的匹配关系进行模拟,得出最优加载路径,很好的符合了实验研究的结果,为该工艺面向生产提供了一定的依据.     

汽车桥壳液压胀形的数值模拟及其实验研究

对汽车桥壳液压胀形进行了数值模拟并进行了实验验证.分析了第1次胀形时液体压力恒定不变、液体压力按轴向压缩量线性变化、极限失稳及胀裂的情况,揭示出起皱的主要原因是液体压力过低,起皱后不利于后续胀形,而胀裂的主要原因是液体压力过高;第2次胀形时试件退火是最终成形成功的重要影响因素.得到轴向压缩量与液体胀形压力间的合理加载路径.     

T形连接件成形工艺的数值模拟

T形连接件是铁路接触网中广泛应用的产品,但在锻造生产过程中．由于此T形连接件截面面积突然变大,采用空气锤自由锻预锻制坯需要拔长坯料长度的80％．而剩余的长度火钳难以夹持。因此改进预锻工艺,对坯料先进行轴向镦粗．然后再通过二次预锻和精锻最终得到锻件成品,并借助于金属塑性成形模拟软件Deform进行锻造过程数值模拟,然后进行小批量生产以验证模拟结果,研究此种成形工艺的可行性。     

电磁胀环数值模拟研究

电磁胀环足研究高速率成形变形规律的重要实验手段之一。圆环上的磁压力分布对变形模式及分布有重要影响,本文设计两种电磁胀环方案,用有限元方法模拟分析磁压力及变形分布。结果表明,自由电磁胀环下磁压力沿轴向和径向分布不均,导致变形分布不均匀;而改用在环件两端加同材质套管的胀形后,圆环上磁压力沿径向分布均匀,轴向很小可忽略,变形分布也趋于均匀,便于变形测量及理论分析,研究高速变形规律更为有效。