圆板成对无模液压胀形过程的研究

本文通过实验和有限元模拟对圆板成对无模液压胀形过程进行了研究。在有限元模拟中,分析了初始几何缺陷对壳体起皱的临界压力和起皱形态的影响。结果表明,有限元模拟的带初始缺陷的壳体胀形时的起皱临界压力和起皱形态与实验结果非常吻合,而完善壳体的起皱临界压力和起皱形态与实验结果则有较大差别     

双圆锥台壳体液压胀形的防皱措施

等边双圆锥台壳体在内压的作用下,赤道环焊缝处易产生失稳起皱,且胀形后所得容器圆度较差。针对这一问题,对其胀形过程进行了有限元数值模拟,并通过改变圆锥台的初始形状,来保证容器的圆度和避免赤道处的失稳起皱。     

等边双圆锥台壳体端部约束胀形的实验研究

针对等边双圆锥台壳体在自由胀形过程中,赤道环焊缝处产生失稳起皱现象,提出了壳体的内约束胀形工艺,实验证明,壳体端部加约束后成形过程中没有起皱现象发生。     

等边双圆锥台壳体内环约束胀形的实验研究

针对等边双圆锥台壳体在自由胀形过程中,赤道环焊缝处由于纬向压应力而产生失稳起皱现象,提出在壳体内加圆环的约束胀形工艺,实验证明了壳体内侧加约束圆环后成形过程中没有起皱现象发生。     

管材缩径起皱失稳数值模拟

轻质薄壁件越来越多地应用于航空、航天和汽车等高新技术工程领域,但起皱失稳一直是薄壁件成形过程中主要的缺陷之一。因此,轻质薄壁件成形过程中的塑性失稳起皱预测研究就显得尤为重要。本文针对塑性成形中薄壁管件结构由于存在多种初始缺陷(如厚度不均,尺寸偏差等)从而导致失稳模拟预测与实际情况不符的现象,以AA6061固体颗粒介质管材缩径工艺为算例,结合ABAQUS中最适合复杂接触工况的DYNAMIC算法以及Draker-Pager颗粒介质成形数值模拟模型,对无初始缺陷圆柱壳体、引入屈曲模态初始缺陷圆柱壳体、引入厚度不均初始缺陷圆柱壳体以及同时引入屈曲模态和厚度不均缺陷的圆柱壳体进行了缩径成形模拟,将四种条件下的管件失稳波形模拟结果与试验结果进行了比较。结果表明:同时引入屈曲模态和厚度不均缺陷的动态显示有限元法可以准确预测出管材缩径失稳后的形貌,并将模拟仿真与实验的应力-位移曲线进行对比,验证了此模拟方法的可靠性。     

汽车桥壳机械式胀形关键技术

采用汽车桥壳机械式胀形新工艺,利用DEFORM-3D有限元软件对汽车桥壳机械式胀形过程进行数值模拟,分析成形管件的成形规律,并在现有设备上进行了相关物理实验。研究结果表明,机械式胀形桥壳的工艺孔两端区域受到拉应力的作用而出现壁厚减薄现象,中间区域受压应力的作用而产生起皱缺陷。通过采用以椭圆形工艺孔替代长工艺孔,同时在工艺孔中间区域设计三角槽的改进方案,其成形效果表明,改进的工艺方案有效的缓解了工艺孔两端区域的壁厚减薄的程度,同时避免了中间区域起皱的缺陷。     

锥台式壳体胀球时壳体的结构形式

介绍了锥台式壳体胀球时的结构形式及成球后的参数变化情况。并通过理论分析得出了锥台式结构壳体液压胀形时壳体发生失稳起皱的原因，给出了圆锥台的节数、壳体的半径、壁厚及焊缝强度对壳体变形的影响关系，为采用锥台式结构胀球的壳体结构设计提供了一定的理论依据。     

薄壁钢管内胀推弯成形数值模拟及实验研究

针对薄壁管材弯曲成形过程中内壁起皱、外壁拉裂等成形缺陷,采用内胀推弯工艺成形规格为Φ30mm×0.3mm的1Cr18Ni9Ti薄壁管材。有限元模拟了不同内胀压力下,薄壁管成形性能和壁厚分布,并进行了实验研究。结果表明,该工艺可以很好的解决内壁起皱、外壁拉裂等成形缺陷,对生产实践具有一定的指导意义。     

足球状封闭壳体无模液压胀球过程的数值模拟及实验研究

描述了对经"削角处理"的足球状封闭壳体进行无模液压胀球的实验过程,测量了在内压增大过程中壳体各典型部位的应变数值,得出了厚度变化规律.使用非线性商用有限元软件ADINA对成形过程进行了数值模拟,厚度变化趋势与实测数据一致.结果表明,六边形先变形并且变形量大,五边形后变形并且变形量小.此外,还讨论了胀形前壳体的结构对胀形后球壳的圆度影响.     

Spherical—cymbal换能器端帽自由胀形回弹预测与控制

为更经济地制造出质量更高的Spherical-cymbal换能器端帽，在其成形中用自由液压胀形工艺取代传统的冲压工艺，并对其自由胀形中的回弹问题进行了重点研究。采用ANSYS／LS-DYNA软件对端帽的自由胀形回弹量进行了预测，并根据约束条件及有限元模拟结果提出了回弹控制措施。实验结果验证了采用有限元数值模拟进行Spherical—cymbal换能器端帽自由胀形回弹预测与控制的可行性。     

DC05板料成形极限曲线的测定及应用

通过钢模胀形实验测定DC05板料的成形极限曲线,并将其应用于汽车座椅支撑板的拉延数值模拟中,预测了拉延过程中的开裂、过度减薄以及起皱缺陷。对比实测和软件自带的成形极限曲线所得到的仿真结果,并通过实冲实验进行验证,证明基于实测成形极限曲线的仿真结果和实验结果更加吻合。结果显示:采用实验法测定的DC05板料成形极限曲线,在有限元数值模拟中,其关键区域的起皱现象更少,板材厚度的分布更加均匀,破裂危险系数更低,拉延件的质量更加满足实际要求。故实测板料成形极限曲线更加准确,并可作为成形性能数值模拟的判据,来替代软件自带的成形极限曲线。     

基于颗粒介质胀形的仿生蛋形壳体质量研究

针对仿生蛋形壳体加工技术复杂、变形不均匀、成形精度差等问题，提出采用固体非金属颗粒介质胀形工艺来提高仿生蛋形壳体塑性成形的加工精度和表面质量。运用数值分析软件建立了仿生蛋形壳体颗粒介质胀形工艺的数值分析模型，针对在粒径为Φ1.8～Φ2.0 mm的颗粒作用下仿生蛋形壳体的塑性形变过程和应力分布，分析了起皱失稳原因。基于仿生蛋形壳体颗粒介质胀形试验，获得了不同粒径颗粒作用下的仿生蛋形壳体，通过分析不同粒径颗粒作用下仿生蛋形壳体的褶皱、内表面划痕、外表面形貌和外表面粗糙度，研究了颗粒粒径对仿生蛋形壳体失稳和表面质量的影响规律。结果表明，随着颗粒粒径的减小，仿生蛋形壳体的最终胀形压力增加，失稳现象加剧，且外表面的粗糙度更小，整体表面质量提高。     

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.     

Y型三通管充液挤压成形的数值模拟

提出一种基于液压胀形和挤压成形的Y型三通管充液挤压成形工艺.利用Abaqus有限元软件对该成形工艺进行了数值模拟,研究了成形过程中的主要缺陷以及内压大小、内压加载路径、摩擦系数对三通管成形质量的影响规律.结果表明:管的主要质量问题是壁厚分布不均匀和起皱.内压大小对起皱起决定性作用,当内压在30MPa以上时,起皱消失.当...     

异型变径管内高压成形有限元模拟

通过建立相应的内高压成形有限元模拟模型,用Dynaform有限元分析软件进行模拟分析,研究了异型变径管成形的工艺特点、变形特征及成形参数对成形质量的影响。模拟结果表明,当变径管直径变化率较大时,自由胀形很难成形出理想成品,需采用轴向补料。采用合适的内压加载路径与轴向补料的配合方式能够显著控制起皱、破裂缺陷的产生,使较复杂的异型变径管顺利成形,成形质量较好。     

不等厚度球罐整体无模成形工艺的实验研究与有限元分析

本文根据大型储水、油球罐的实际受力情况提出了不等厚度球罐的整体无模成形工艺，并通过实验获得了成功。本文对该工艺的可行性进行了实验探讨；对壳体的结构设计、材料选择、工艺参数、实验测试方法进行了研究；并对壳体的应变分布、胀形前后的壁厚分布及直径变化进行了测量。最后用有限元程序分析了实验壳体的成形过程，并对实验参数进行了优化，给出了模拟后的应变分布图。     

连续辊压成形中的起皱缺陷分析

三维曲面连续辊压成形技术是一种新型的板材成形技术,通过一对可弯曲辊及其形成的辊缝即可实现双向曲率的板料成形。利用数值模拟方法对连续辊压过程中板材的最大压缩率和板材厚度对起皱缺陷的影响进行了研究。研究结果表明,当最大压缩率过大时,凸曲面件中间部位与鞍形件边缘易产生起皱缺陷,起皱程度随最大压缩率增加而增大。增大板材厚度,对失稳起皱具有抑制作用。对数值模拟结果进行实验验证,利用PRO CMM光学追踪器对实验件进行三维型面测量分析,实验结果证明了模拟结果的正确性。     

双鼓型异形瓶分步液压胀形规律研究

建立了双鼓型异形瓶分步液压胀形过程的有限元仿真模型,并应用MSC.Marc有限元分析软件对直壁瓶体的分步胀形过程进行了模拟,分析了通过液压胀形成形异形瓶双鼓时的变形规律及其缺陷形成机理。根据数值模拟结果,对直径为66mm、壁厚为1mm的铝质直壁瓶体进行了分步液压胀形试验,验证了有限元模拟结果,得到了符合外观形状要求的双鼓型异形瓶制件。研究表明,液体压力和补料之间的协调策略是成形的关键。合适的策略有助于形成对胀形有益的皱褶,避免瓶体胀裂;但是在协调策略不正确的情况下,液体压力无论大小,都有可能导致瓶体局部胀裂。     

球形件多钳式柔性拉形的数值模拟

多钳式拉形是一种新型的板材柔性拉形工艺.采用有限元软件建立了球形件拉形的有限元模型,探讨了不同工艺方式和工艺参数对工件拉形质量的影响.结果表明:多钳式拉形有助于板材贴模,拉形件的应变分布均匀,可以提高拉形质量.板材与模具之间的摩擦系数越小,板厚减薄量越小;缩短过渡区,可以避免起皱缺陷,提高材料利用率.通过实验验证了数值模拟结果,模拟结果对多钳式拉形设备的优化设计以及实际板材的塑性加工具有指导价值.     

AZ31镁合金成形极限图的实验研究与数值模拟

利用Nakazima半球凸模胀形实验构建了AZ31镁合金在170、200和230℃温度条件下的成形极限图，分析了温度对AZ31镁合金成形极限的影响。利用有限元方法对AZ31镁合金在200℃温度下的胀形过程进行了数值模拟，并将所得模拟结果与实验结果进行对比。结果表明，随着胀形温度的升高，AZ31镁合金的变形抗力不断降低，显著提高了其成形极限，并验证了AZ31镁合金的塑性从100℃快速上升，到200℃后上升变缓。数值模拟和实验研究的结果具有较好的一致性，证实了所构建模型的有效性。