空洞敏感材料超塑性胀形过程的有限元模拟

基于刚粘塑性有限元技术采用最大应变速率恒定的压力控制策略和超塑性成形空洞损伤演变模型对空洞敏感材料的超塑性胀形过程进行了数值模拟。分别以半球壳和圆筒形零件为例 ,给出了优化后自由胀形和充模胀形的加压曲线 ,预测了成形零件的壁厚分布及空洞体积损伤情况。本文分析结果对指导超塑性胀形工艺设计具有实际意义。     

超塑性气压胀形有限元模拟

利用有限元分析软件MSC.Marc/MENTAT,分别使用体单元和壳单元模拟了IN744、Al6061/20SiCw半球件和Al5083盒形件超塑性气压胀形过程,模拟结果表明,合适的网格和网格划分方法可以有效减少计算时间和存储量。与Cornfield传统解析法相比,有限元模型可以考虑厚度、载荷不均匀的影响,具有精度高、适应范围广等优点。模拟结果与壁厚分布实验结果吻合良好。     

超塑性恒压充模胀形过程中材料的流动和充填规律

采用刚粘塑性有限元法模拟超塑性恒压充模胀形过程，给出了材料质点的流动轨迹和不同时刻的胀形剖面形状，分析了模具几何形状参数对单元贴模次序、贴模部位的影响。     

半球形胀形过程的刚塑性有限元分析

以刚塑性材料模型和三维薄膜单元为基础，分析了半球形冲头的胀形过程，对变形区的变形流动特点及材料参数等因素对变形的影响进行了研究。用网格法测量了半球形冲头胀形时的应力分布，并将有限元计算结果与实验结果进行了对比，验证了有限元分析结果的可靠性。     

板材超塑性胀形过程的数值仿真

板料超塑性胀形成形是一种全新的金属成形工艺.用Pare-Stamp2G板料成形数值模拟软件对一个实际成形件的超塑性胀形过程进行了数值仿真,分析了超塑性胀形成形变形过程中成形件的应力、应变、摩擦和厚度分布,研究了超塑性胀形过程中金属变形规律和工艺参数对成形过程的影响.结果表明,Pam-Stamp 2G板料成形数值模拟软件是超塑性胀形成形工艺应用到实践中的有效分析工具.     

轴对称件超塑性气压胀形过程的等势场模拟

利用塑性变形过程中坯料的流动规律类似于静电场等势线分布这一特性,来反推胀形工艺的初始坯料,并将该方法应用于LY12铝合金板料的超塑性约束胀形工艺,进行了相关场变量及参数的分析计算,最后将计算结果与有限元法所得结果进行比较,分析表明,该方法可行、计算结果可靠、计算过程快捷。     

多曲率截面TC4钛合金超塑性胀形工艺

为研究多曲率截面TC4钛合金超塑性胀形过程中成形气压加载速度对零件成形效果的影响,利用MARC有限元软件对TC4钛合金板材在应变速率为2×10^-3 s^-1条件下进行了超塑性胀形模拟,获得了气压-时间加载曲线。基于该曲线设计了3种不同成形气压加载速度曲线,并分别进行了超塑性胀形试验。试验结果表明,在3种不同成形气压加载速度条件下,气压加载速度越慢,零件成形效果越好。零件各个位置壁厚变化均匀且实际壁厚减薄趋势与模拟得到的壁厚减薄趋势大致相符,零件实际最大壁厚减薄率约为25%,满足零件使用要求。成形后的零件各变形区域的晶粒形状变化不大且均为等轴晶粒,晶粒尺寸随着板材形变量的增大而减小。     

加压路径对超塑胀形空洞的影响

本文用金相显微镜、扫描电镜和ｘ－射线小角度散射法分析了不同加压路径对超塑胀形微空洞形貌和分布的影响。结果表明，恒应变速率胀形的微空洞量多、细小、分布均匀，且处于亚稳定状态。恒压胀形的微空洞易由亚稳定变为稳定，且会迅速交连长大，形成网络。恒速胀形的微空洞形貌介于两者之间。     

超塑性非球面自由胀形的测量

超塑性胀形是成形薄壁壳形件的重要技术, 已经在航空技术领域占有重要地位. 由于超塑性自由胀形是建立超塑胀形力学解析理论的重要依据, 又是超塑胀形成形的必经阶段,而超塑自由胀形的轮廓曲面为轴对称旋转曲面, 本文针对精确测量轴对称旋转曲面的几何参数尚存在的一些问题, 提出了测量方法及基本原理, 介绍了基于单目成像的图像采集系统及摄像机参数的标定方法, 并对旋转体试件的成像测量进行分析, 给出了误差补偿公式; 对于实验中极点高度测量和实验后轮廓测量采用不同算法, 以保证系统的实时性; 为提高测量精度, 采用亚像素算法, 同时分析了误差产生的原因.     

按气压与高度曲线控制超塑性胀形的方法

超塑性胀形控制有各种方法，本文介绍了一种按气压与高度曲线控制的方法，使成形过程更接近于等应变速率胀形，能进一步改善零件厚度的不均匀性。     

半球形Al-Mg-Sc合金超塑胀形壁厚分布的有限元分析

应用MARC软件对半球形Al-Mg-Sc合金的超塑胀形进行仿真,分析了正反向超塑胀形对于半球形件壁厚分布的影响,以及不同深度的凹模对胀形结果的影响。结果表明,采用合理的正反胀形可以很好地改善成形件的厚度不均匀性,试验验证了仿真和试验结果比较吻合。     

球形件胀形过程及厚度分布有限元数值模拟

本文采用大变形刚塑性有限元法成功地模拟了球形件胀形过程，分析了材料参数对胀形件厚度分布的影响，模拟结果与实验结果进行了比较。     

轧制镁合金超塑性和超塑胀形

对轧制态MB15镁合金进行了超塑性拉伸实验 ,结果表明 :晶粒尺寸为 5 .9μm的MB15镁合金板材 ,在温度为 5 73K、初始应变速率为 5 .5 6× 10 -4s-1的变形条件下 ,获得的最大延伸率为 30 9% ,应变速率敏感指数为0 .34;当真应变为 0 .3时 ,试样的晶粒尺寸为 4 .5 μm ,说明在拉伸初始阶段轧制镁合金可以获得细晶组织 ,同时发生了部分动态再结晶。利用扫描电镜观察断口发现典型的超塑性空洞形貌特征。通过胀形实验可以看出 ,该镁合金板材的超塑成形性能好 ,具有良好的超塑性成形应用潜力     

薄板超塑胀形材料参数m,K值的测定

此文提出了一种测定薄板超塑胀形材料参数的新方法：等高胀形法，并在文中进行了有关公式的推导，通过实例计算证明了该方法操作简单，精度高。     

超塑性合金的差温拉深与立体胀形

在保持坯料的法兰带为高温而凸模被冷却的条件下．对Zn-22?超塑性合金板进行深拉延，可以获得极限拉延比达到6．67的超常拉延性能及制品。用胀形的方法制造了形状复杂的工艺品。     

薄板超塑性胀形的金属流动分析

分别在板厚均匀变薄和板厚呈线性规律变化两种假设的基础上，对薄板超塑性胀形过程中金属的变形规律及质点流动进行了分析，导出了变形前、后、质点点位的对应关系式，并与受内压薄壁球壳的均匀胀形作了比较。     

超塑性胀形成形时间影响因素的数值分析

采用刚粘塑性有限元技术对超塑性胀形成形时间的影响因素进行了数值分析，以圆筒形零件的恒压和恒应变速率充模胀形为例，给出了不同因素对超塑性盛开有时间的影响规律，为超塑性胀形实际工艺设计提供了依据。     

ZnA122合金超塑性气压胀形加压规律的研究

在Ｂａｃｋｏｆｅｎ流体方程σ＝Ｋε＾ｍ的基础上，利用变形能等效的思想建立了一种超塑性气压胀形加压方法，试验结果证明，该方法合理可行。     

按气压与调度曲线控制超塑性胀形的方法

超塑性胀形控制有种种方法，本文介绍了一种按气压与高度曲线控制的方法，使成形过程更接近于等应变速率胀形，能进一步改善零件厚度朱均匀性。