整体壁板增量压弯试验与模拟

采用逐点增量弯曲的方法对网格式带筋整体壁板进行了试验研究,并进行了有限元模拟.研究表明:采用增量压弯成形工艺可以成形出具有一定曲率外形的整体壁板;压弯过程中蒙皮始终处于弹性变形阶段,筋条既有弹性变形产生,又有塑性变形产生;压下量达到一定值时,塑性变形的比率急剧增加.     

网格式整体壁板增量弯曲工艺知识库研究

针对网格式整体壁板数字化加工制造的需求,建立了自适应增量弯曲工艺知识库系统,阐述了系统的体系结构与实现方法.基于增量成形以及自适应控制的基本理论,提出了自适应增量弯曲成形工艺知识库参数获取方法(直接法、单特征法、双特征法、三特征法、多点回归求解法),在此基础上,建立了一种基于工艺特征方程的自适应增量弯曲工艺知识库系统.研究表明,所设计的系统能够按照一定的计算法则,给出待加工零件的弯曲工艺参数,实现了网格式整体壁板增量弯曲成形过程中的工艺参数自动预测与调整,并在实际应用中进行了验证.     

筋条外置整体壁板填料滚弯成形工艺研究

以橡胶填料辅助筋条外置整体壁板滚弯成形实验为基础,讨论压下量对壁板筋条和蒙皮弧高值的影响,分析滚弯成形之后壁板的表面质量以及尺寸精度。结果表明:橡胶填料改善壁板的力学状态,使壁板蒙皮和筋条协调变形,提高壁板滚弯成形性;成形之后壁板的表面质量良好,无开裂、失稳等缺陷,尺寸精度满足工艺要求。     

侧围外板整体成形有限元仿真及试验研究

冲压成形过程的精确分析是实现大型车身覆盖件优质、精益制造的前提．在开展侧围外板零件整体成形过程有限元仿真和网格应变试验分析的基础上，深入解析了零件的成形特征和变形过程的金属流动规律，确定了侧围外板零件整体成形的关键力学性能指标和控制范围．结果表明：侧围外板零件高应变部位的变形方式为胀形-深拉延变形，平面应变值很高；该零件稳定冲压所需的材料力学性能参数为σa／σb≤0．5、6≥45％、n≥0．235、r≥2．0，其中n值和r值是影响侧围外板零件成形的主要力学性能指标。     

多点复合渐进成形与单点渐进成形的对比分析

为提高金属板材渐进成形的成形质量、成形精度、成形效率和成形极限,了解不同渐进成形工艺对制件成形性能的影响,本文以典型方锥台制件为研究对象,利用有限元软件MSC.Marc对2种渐进成形工艺进行了三维建模,对比分析了单点渐进成形和多点复合渐进成形对制件等效塑性应变、厚度分布和成形精度的影响.数值模拟结果表明:单点渐进成形的等效塑性应变和厚度减薄主要集中在制件相邻侧壁间的拐角处,而多点复合渐进成形的等效塑性应变和厚度减薄均匀地分布在制件成形区;相同成形工艺参数下,相比单点渐进成形,多点复合渐进成形更有利于制件的成形效率、成形质量、成形精度和成形极限的提高,更有利于抑制破裂等失稳现象的产生.2种渐进成形工艺的成形试验表明,数值模拟结果与试验相符.     

增量成形内凸螺旋波纹管研究

目的 研究增量成形螺旋波纹管过程中,工具头的单次压下量与摩擦因数对成形质量和极限的影响规律,优化成形工艺参数。方法 通过ABAQUS有限元模拟和实验相结合,对各个成形工艺参数进行有限元模拟;使用前端直径为8 mm的成形工具头对外径40 mm、壁厚0.8 mm的304不锈钢进行增量成形螺旋波纹管实验研究。结果 不同摩擦因数对成形极限影响较小,对成形质量有较大影响。单次进给量为0.1 mm,摩擦因数为0.02时,螺纹深度极限可以提高10.5%。模拟和实验都验证了工艺参数的合理性。结论 摩擦因数一定的情况下,单次压下量越小,成形力越小,螺纹深度极限越大。     

Finite element analysis of the superplastic forming of thick sheet using the incremental flow formulation

The paper discusses the finite element analysis of the superplastic forming of thick sheet components. The incremental formulation proposed is based on a geometrical approximation of the flow type of constitutive equations that describe the behaviour of the alloy during forming. The spatial discretization is achieved using eight-noded finite elements. An algorithm capable of predicting the correct forming pressure is also presented in a form consistent with the incremental flow formulation. Some experimental validation of these techniques will be shown together with a number of more realistic applications which will illustrate the generality of these techniques and their ability to simulate the forming of complex components. Most of the material in this section is standard but has been included for the purpose of completeness and to introduce the reader to the notation used in the paper. © 1997 John Wiley & Sons, Ltd.     

工艺参数对多点复合渐进成形厚度减薄的影响

为提高成形质量、预防破裂等缺陷,在金属板材多点复合渐进成形的基础上,通过建立三维有限元模型,对不同工艺参数成形方锥台制件进行了数值模拟和分析,探讨了制件成形过程中厚度分布和变化情况及不同工艺参数对厚度减薄率的影响.数值模拟结果表明,制件成形区对角线上的厚度减薄相比中线上的更严重,工具头直径和板材初始厚度越小、成形角和进给量越大,制件所能达到的最大厚度减薄率越大,制件越易破裂.多点复合渐进成形试验表明,数值模拟结果与实验相吻合.     

利用高速振动降低零件回弹及蒙皮件制造——电磁成形技术的新应用

目的 为了解决传统大型蒙皮成形需要大型装备及零件回弹大的问题,提出带弹性垫的蒙皮件电磁渐进成形新方法.方法 通过电磁线圈放电,材料在磁压力和弹性垫的反弹力作用下出现高速振动,消除零件回弹.采用ANSYS和ABAQUS有限元分析软件分别进行电磁场和结构场模拟,分析有无弹性垫、线圈结构和放电位置对蒙皮成形质量的影响规律.结果 在无弹性垫的条件下对板料进行冲击,板料上的塑性应变几乎没有变化.如果采用螺旋方形线圈和带弹性垫的成形工艺,虽然板料上的塑性应变增加,但是线圈正对板料区域出现1.5 mm的鼓包.采用电磁屏蔽方法调整板料上的电磁力分布和材料流动,当线圈在6个位置多次放电后,板料回弹明显减低,并且零件表面光滑.结论 在模拟得到的最佳工艺参数下,建立了实验装置,实验结果与模拟一致.     

Application of the moment scheme of the finite element method to the solution of problems with initial stresses in the incremental elasticity theory

We discuss application of the finite element method to the solution of problems with initial stresses within the elasticity theory. Based on the incremental theory of deformable solids, the relationships of the finite element method are derived to calculate the stiffness matrix coefficients for a prestressed spatial element of the serendip family with quadratic approximation of displacements. The calculation of the stressed state of an eccentrically compressed beam and a round plate under conditions of longitudinal-transverse bending is carried out. Comparison of the numerical results with analytical solutions is presented. The variation in the compression and shear strains of a cylindrical damper is studied depending on the degree of deformation and the sequence of load application. __________ Translated from Problemy Prochnosti, No. 3, pp. 131–143, May–June, 2006.     

双曲度蒙皮纵向拉形过程模拟技术研究

目的双曲度蒙皮主要通过可实现曲夹钳的纵向拉形方法成形,通过研究双曲率蒙皮纵拉过程模拟技术,对拉形机夹钳加载轨迹进行优化。方法主要针对蒙皮纵向拉形模拟中,板料在拉形机夹钳中的装夹和夹钳加载轨迹的设计等关键技术问题进行研究,给出了合理的处理方法,建立了相应的模型。结果应用有限元仿真软件进行仿真验证,并通过改变拉伸量和补拉量,对成形模拟结果进行了对比,优化了夹钳轨迹。结论通过拉形加载优化,提高了蒙皮零件贴模度,保证了蒙皮外形精度的要求。     

连轴体成形工艺模拟分析

根据连轴体件凸缘较宽、凸台较高且直径较小、壁厚不均匀等结构特点及成形难点,制定了拉深和挤压2种工艺方案。采用有限元数值模拟,对2种成形工艺的模拟结果分析表明：采用拉深工艺时,成形力小,成形质量差;采用挤压工艺时,成形力大,成形质量好。通过对挤压工艺坯料形状的改进,降低了成形载荷并提高成形质量。