薄壁管体缩径旋压变形特性分析

新研制的整体式无心轴托辊是在薄壁管体两端直接缩旋出轴颈得到的,通过托辊缩径旋压试验,本文总结了薄壁管体的变形过程,分析了薄壁管体缩径旋压塑性变形规律,缩径旋压的成形机理,缩径旋压过程中金属性能的变化,以及缩旋中缺陷的产生及控制方法.     

薄壁圆杯缩径工艺方案的优化设计

采用薄壁圆杯缩径成形工艺生产汽车产品是一种新技术.与薄壁管缩径比较,缩径时存在着口部起皱、圆筒壁和项盖弯曲失稳的缺陷.为了得到高质量的产品,缩径工艺方案设计要考虑材料性质、摩擦系数、缩径变形量、模具参数等诸多因素.以汽车后弹簧座缩径成形为例,研究了上述参数对缩径工艺方案设计的影响.并分别采用近似理论解析和有限元数值模拟两种方法进行工艺方案的优化设计,得到了应用于实际的工艺方案.相比而言,有限元模拟设计的工艺方案,可以得到更少的工序次数,并缩短了工艺开发周期,成本更低,生产效率更高.     

带有动芯轴的管料壁厚减薄缩口成形的理论解析

薄壁管口径尺寸精度要求高,须采用带有芯轴的缩径成形制造,带有芯轴的管壁厚减薄推缩径成形的理论解析研究还极少。管件的有芯推挤缩口成形的主要缺陷是管壁失稳屈曲,管子承受轴向力的能力受到限制。准确地计算出缩径力的大小和改变成形参数以找到减小缩径力的途径是最重要的。建立有芯缩口新的动可容速度场,对固定芯和动芯的推挤缩径进行了上限解析,分析了成形参数影响,并以传动轴管为例进行了试验分析,理论与实际结果非常吻合。     

汽车波形套复合缩径-胀形变形分析与求解

提出汽车波形套成形的复合缩径-胀形工艺,设计了成形模具,给出了胀形用弹性介质的设计原则,建立了波形套复合缩径-胀形力学模型,推导出各变形区的静力平衡方程,在试验研究的基础上求解了各变形区的应变场及应力场.     

芯轴外径对大变形推压-拉拔复合缩径的影响

通过推压-拉拔复合缩径的力学模型定性分析了不同外径芯轴缩径时管坯的受力及变形差异,并给出了芯轴外径设计公式;针对某载重6.5 t胀压成形汽车桥壳管件的第一道次推压-拉拔复合缩径,设定不同的芯轴外径影响系数并进行了有限元模拟,分析了芯轴外径对管坯缩径成形的影响规律,基于传力区不失稳及管端不开裂给出了芯轴外径影响系数的设定范围;在专用设备上进行了第一道次推压-拉拔复合缩径试验,成功试制出缩径样件,试验结果与有限元模拟结果相吻合。     

薄壁管数控弯曲成形中芯轴参数的确定

在薄壁管数控弯曲成形中,诸多错综复杂且相互耦合的物理因素严重影响弯管成形质量,其中芯轴是一个极为重要的因素,选取芯轴伸出量和球头节个数是实际生产中关键,且是难题所在.基于薄壁管绕弯成形原理,提出芯轴球头节个数和芯轴伸出量的计算公式.建立精确有限元模型对薄壁管数控弯曲成形进行力学仿真,得出芯轴参数对壁厚变化率和椭圆畸变率的影响规律,验证了芯轴伸出量计算公式.     

压弯过程中大挠度平面弯曲线的确定

钣金件压弯成形中挠曲线的确定是解析法计算回弹的基础.根据压弯件变形的特点,将弯曲板分为等曲率弹塑性段、弹塑性自由段、纯弹性自由段、无变形自由段.将弹塑性自由段、纯弹性自由段简化为悬臂梁结构,利用材料理想弹塑性模型,建立了他们的挠曲线数学模型.数学模型中的所有参数可以通过数值方法确定.从而为进一步的回弹计算奠定了基础.     

缩径变形套管径向修复力的研究

采用液压滚珠整形器对发生缩径变形套管进行碾压整形,选取套管、水泥环和地层为研究对象,采用弹塑性和大变形有限元分析方法,建立了缩径变形套管弹塑性力学分析模型及数值计算方法,在水泥环完全损坏的情况下,计算了发生缩径变形时套管通径为ll0mm所需的径向修复力,并与理论值进行对比,验证了数值模拟方法的正确性.此外还研究了不同通径下变形套管达到整形要求的径向修复力,得出随着套管变形通径的增大径向修复力逐渐降低的结论.     

ITER PF导体缩径成形工艺研究

针对超导极向场(Poloidal field, PF)超导导体外方内圆的结构特点,以ABAQUS软件分析为手段,采用四辊轮缩径成形工艺对导体缩径成形进行研究。对缩径成形原理、变形区金属的流动规律和横截面受力情况进行理论分析,设计四道次成形工序,并通过拉伸试验获得导体材料316L不锈钢的应力应变曲线。数值模拟结果表明导体缩径过程中应力应变分布不均匀,最大应力出现在接触位置后端,应变集中在四个圆角部位,符合金属流动最小阻力定律。在分析软件中测量变形后导体的截面尺寸,在规定的使用范围之内。在自主设计的成形机上进行试验,取5个不同截面测量尺寸并取平均值,所得结果与模拟结果相近,符合导体尺寸要求,验证了该成形方案的可行性。     

沟槽式微热管缩径工艺研究及装置开发

分析了沟槽式微热管的缩径工艺,通过实验研究分析对比了模具挤压、钢球旋压和径向锻造这三种方法对微热管缩径质量的影响,并在此基础上设计出了符合沟槽式微热管缩径工艺要求的高效缩径装置.