主要工艺参数对T型管液压成形性能的影响研究

为研究主要工艺参数对T型管液压成形性能的影响,文章提出一项综合评价指标,以评定T型管的成形质量.并采用正交试验设计与有限元仿真分析相结合的方法,研究模具过渡圆角半径、内压力加载路径和支管平衡冲头平衡力等主要工艺参数对T型管液压成形性能的影响,进而通过对试验结果的分析比较,找出最佳成形工艺方案.采用该方案进行实际加工试验,获得成形良好的T型管产品,且试验结果与数值模拟结果基本吻合,说明所用评价指标和试验设计方法在实际生产中有一定的参考价值.     

拉铆套冲孔成形模具磨损分析及工艺参数优化

以拉铆套四工位冷挤压成形为例,针对反向冲孔工序中冲头磨损严重现象,利用Deform-3D软件对冲孔过程进行了有限元数值模拟,并引入正交试验进行工艺参数优化。选取了摩擦因子、冲压速度、模具初始硬度、冲头圆角半径这四个主要影响模具磨损因素,设计4因素3水平的正交试验,以减少冲头磨损量为试验指标获得了最优工艺参数组合。结果表明,当摩擦因子为0.10、冲压速度为6 mm/s、模具初始硬度为70 HRC、冲头圆角半径为0.5 mm时,冲头磨损量最小。     

基于DEFORM的一体式盖型螺母冷成形工艺研究及仿真试验

为提高盖形螺母的生产效率,满足批量化的生产需求,研究了一体式盖形螺母冷成形新工艺,以替换原有的组合式焊接盖形螺母成形工艺。以塑性成形理论为基础,采用有限元软件DEFROM-3D,对盖形螺母的成形过程进行了仿真,基于Archard磨损理论,对3种上冲头结构进行了优选,以延长上冲头的使用寿命。然后结合正交试验,设计了上冲头初始硬度、上冲头圆角、上冲头速度、上冲头前角以及摩擦系数的5因素4水平试验表,研究了各试验因素对上冲头磨损的影响;以上冲头磨损量最小为优化目标,获得了盖形螺母成形的最佳参数,并根据最优参数预测了上冲头的使用寿命。最后,进行了实际生产试模,获得的盖形螺母质量良好,对工艺人员的设计工作具有一定的指导作用。     

机翼前缘蒙皮拉形工艺参数优化与试验

飞机机翼前缘蒙皮,由于其形状和成形材料的特点使拉形结束卸载回弹后会产生较大的回弹量,对零件的成形质量影响较大。文章分析机翼前缘蒙皮零件的典型成形方案,确定主要加载轨迹参数,利用正交试验设计方法设计拉形工艺方案,通过有限元模拟和结果分析,获得了主要工艺参数对成形零件回弹量的影响规律。针对某前缘蒙皮零件,根据有限元分析结果,对工艺参数进行设计和优化,通过生产性试验,获得了成形质量较好的试验零件,并进行厚度、应变测量和对比分析,验证了有限元模拟的精度。     

Y型三通管热态内高压成形多目标参数优化

基于Dynaform软件平台,建立Y型三通管热态内高压成形的三维弹塑性有限元模型.以左右冲头进给量、中间冲头后退量和内压力为因子,设计了正交试验方案,运用数值模拟分析方法,得到了三通管在不同加载路径下的支管高度和最小壁厚两个目标参数.探讨了各因素影响指标的主次顺序,采用综合平衡方法,获得了优化的加载路径.结果表明:通过优化的工艺方案可以得到综合质量较高的的Y型三通管.     

工艺参数对汽车用盒形件半固态压铸过程的影响

采用半固态成形技术(SSM)代替传统铸造来生产汽车用盒形件。基于Power Law Cut-Off(PLCO)模型和有限元模拟软件ProCast2008对盒形件半固态压铸过程建立模型并进行数值模拟,揭示了主要工艺参数对成形过程的影响规律。结果表明,在盒形件半固态压铸过程中,浇注温度、冲头速度、模具加热温度有明显的影响,并进一步获得了半固态压铸的合理工艺参数。     

正十二边形锥件单点渐进成形工艺参数研究

影响正十二边形锥件多道次单点渐进成形壁厚均匀度的因素有很多,其中工艺参数的影响较显著。在确定冷却润滑方式的基础上,采用数值模拟与物理试验相结合的方法,对下压量、工具头直径、进给量等因素对成形制件壁厚均匀度的影响进行分析,得出了各影响因素对正十二边形锥件壁厚均匀度的影响大小依次为:工具头直径、进给量、下压量。通过试验验证了正交试验所得最优工艺参与数值模拟结果的一致性。     

钛合金蒙皮拉形数值模拟与试验

蒙皮类零件通常采用拉形工艺进行成形。基于通用分析软件Abagus对钛合金蒙皮拉形工艺过程进行了数值模拟,通过正交试验获得了较优加载轨迹组合参数,并分析了较优加载轨迹参数下零件成形效果,试验结果表明,回弹量大,成形零件不合格,需进一步控制回弹;研究了预拉与补拉对蒙皮拉形的影响,得出预拉可使板料应力均匀分布和补拉可减小回弹量的结论;利用Think Design软件对模具型面进行回弹补偿,模拟结果显示可以将回弹量控制在有效范围内。     

基于灰色系统理论的推挤成形工艺参数优化

以推挤成形过程中压料力、冲头速度、摩擦因数和顶件力工艺参数为自变量,以零件底部膨胀厚度、成形载荷为目标函数,进行正交试验,模拟异形孔推挤成形,获得成形工艺参数与零件底部膨胀厚度、成形载荷的多目标函数值。采用灰色系统理论,分析各成形工艺参数与多目标的平均关联度,优化成形工艺参数,获得较优的成形工艺参数组合。结果表明,优化后的工艺参数减少了零件底部膨胀厚度,降低了成形载荷。     

基于正交试验法的冲压工艺优化及数值模拟研究

以某汽车仪表板支架为研究对象,采用正交试验对成形工艺最优参数组合进行分析及数值模拟研究,结果表明：采用正交试验进行工艺优化,可快速获得最优工艺参数组合,减少数值模拟次数,提升工艺设计效率,并推测出关键工艺参数对成形结果影响权重。     

钛T型管液压成形的工艺参数研究

采用Dynaform软件对Φ219 mm×Φ219 mm×5 mm钛T型管的液压成形工艺进行数值模拟研究,以有效支管高度、最大减薄率和最大增厚率为优化指标,对内压加载路径、加压持续时间、左右及中间冲头速度等多种工艺参数组合方案进行优选计算,获得最优方案,并根据最优方案中的工艺参数进行实际的液压成形试验。研究表明:模拟试验中,采用方案3成形效果最好,有效支管高度达到68.41 mm,最大减薄率和增厚率分别为27.38%和54.34%,满足T型管尺寸和壁厚分布要求。与模拟值相比,成形试验得到的钛T型管零件在有效支管高度、最大减薄率和最大增厚率上的误差均在5.1%以内。     

树脂板多点热成形过程数值模拟与工艺参数优化

介绍了树脂板多点热成形的原理,建立了PC-DSGZ本构模型,基于不同温度和应变率时PC板的真实应力-应变曲线数据,获得PC-DSGZ模型的参数。开展了球面件多点热成形数值模拟,分析了成形过程变形和压痕现象,探讨了成形温度、成形压强、冲头数量和冲头半径对成形精度的影响,结果表明:成形温度越高或成形压强越大,成形件越贴近多点模具,平均形状误差越小;冲头数量越多或冲头半径越大,成形件厚向应变波动越小,压痕越轻微。开展了PC板多点热成形试验,获得了形状轮廓和表面精度较好的球面试验件。试验结果验证了树脂板多点热成形的可行性和数值模拟的正确性。     

浅孔杯形件挤压工艺研究及模具涂层应用

以某浅孔杯形件为研究对象,依据塑性成形理论,设计了4种挤压成形工艺,即上冲头反挤压、浮动凹模上冲头反挤压、上冲头正挤压以及浮动凹模上冲头正挤压工艺,采用DEFORM软件分析了4种挤压成形工艺下杯形件的成形质量及各主冲头的磨损情况,并确定了成形工艺。为降低主冲头磨损,研究了在TiN、TiCN、TiN-TiCN涂层下各主冲头的磨损情况,并确定了合理的镀层材料。通过正交试验法,研究了冲头圆角半径、摩擦因数、冲压速度、涂层厚度对冲头表面磨损深度的影响,并确定了最佳工艺参数。结果表明:在保证零件质量的条件下,采用浮动凹模上冲头正挤压工艺,冲头涂层材料选择TiN-TiCN复合涂层,工艺参数选择涂层厚度为4μm、摩擦因数为0.08、冲压速度为10 mm·s~(-1)和冲头圆角半径为6 mm时,主冲头完成单次挤压后的磨损量较小。     

双相钢回弹的有限元模拟及工艺优化

对DP800双相钢在板料成形中的回弹进行了有限元模拟。以回弹角最小为判断依据,通过对其主要工艺参数的正交优化设计,得出回弹量最小的优化工艺参数组合。结果表明,对回弹角起主要影响的试验因素为压边力。其优化工艺参数为冲头速度8.00 m/s、压边力100 kN、摩擦系数0.14。     

基于正交试验法的冲压件滑移线数值模拟研究

以某汽车行李箱外板上板为研究对象,基于正交试验,对不同参数下成形的冲压件产生的滑移线进行了数值模拟分析,结果表明:采用正交试验法可快速获得最优成形工艺参数组合,并得出各工艺参数对冲压件滑移线的影响程度,降低了试验次数和成本,提升了工作效率。     

工艺参数对双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形的影响规律研究

基于表面带有浮雕图案的双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形技术特点和Dynaform软件,建立了相应的三维弹塑性有限元模型,采用正交试验法对篮球形双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形过程进行了数值模拟;根据正交试验所得到的优化工艺参数,对足球及排球形双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形过程进行了模拟研究,获得了同步液压胀形成形时,工艺参数对3种不同浮雕图案的成形质量、应力分布的影响规律,分析了影响外壳表面浮雕图案成形质量及产生成形缺陷的原因。结果表明,影响双层不锈钢真空保温容器外壳表面浮雕图案质量因素的主次顺序为:板料厚度、加载时间、加载压力;不同表面浮雕图案成形所需压力大小与图案复杂程度及纹理方向有关。     

神经网络与正交试验法结合优化板料成形工艺

结合人工神经网络所表现出来的良好特性,利用正交试验获得的数据作为神经网络的训练样本,建立输入为工艺参数、输出为回弹量△Z的神经网络模型.通过样本检验了ANN模型的准确性,从而缩短设定工艺参数的时间,在工艺参数取值范围内,采用ANN模型代替CAE软件模拟试验,结合正交试验法,对工艺参数进一步优化.结果表明,将神经网络与正交试验、数值模拟三者结合用于板料成形参数优化,可以缩短优化工艺参数的时间,提高工艺设计效率.     

枝杈类锻件挤压成形折叠缺陷影响参数分析

面向枝杈类锻件挤压成形过程中的折叠缺陷,基于正交设计法,采用数值模拟与实验相结合的方法研究成形参数对折叠缺陷的影响。数值模拟结果表明:折叠长度随冲头底锥相对直径d/D(d为冲头底锥直径,D为挤压筒直径)、枝杈角度α的增大而增大,随枝杈根部圆角半径r、模具圆弧外端与冲头环形平面距离h的增大而减小。通过极差分析,发现对折叠长度的影响程度依次为:冲头底锥相对直径d/D,模具圆弧外端与冲头环形平面距离h,枝杈角度α,圆角半径r。挤压成形实验的实验结果与数值模拟结果相吻合,验证了数值模拟的准确性,可供枝杈类锻件的无缺陷锻造参考。     

基于正交试验的畚斗冲压成形工艺参数优化

针对曲面冲压件畚斗冲压成形过程中易起皱和拉裂的问题,采用弹塑性有限元法,利用Dynaform模拟分析,对畚斗成形过程及影响成形质量的5个主要工艺参数进行模拟和正交试验优化,获得了最佳工艺参数组合,最后利用试验对数值模拟结果验证。结果表明,优化结果与试验结果吻合较好,对冲压工艺设计有指导意义。     

基于数值模拟的内螺纹冷挤压成形过程工艺参数优化

在内螺纹冷挤压数值模拟的基础上,获得了对其成形过程内螺纹质量及丝锥寿命有关键影响的工艺分析数据——挤压扭矩及挤压温度,并基于这两个指标,分别选取了不同工艺参数及水平进行了正交试验设计,分析了工件底孔直径、挤压速度及冷却润滑液的选择对它们的影响规律,获得了最优的工艺参数.验证试验结果表明,数值模拟及正交试验优化结果准确有效,成形之后内螺纹牙高率满足连接强度要求,螺纹表面平整性及成形质量较好.