辊弯成形力影响因素作用的机理分析

为研究成形力影响因素,根据定半径成形法建立了6道次辊弯成形的仿真模型。通过实验测量了不同板材每道次的成形力和同一板材变形后弯角区相同位置的硬度,分析了立边长度、加工硬化、板厚对成形力的影响。结果表明,成形力随板宽的增加有不显著的增大趋势;成形力与板厚的平方近似成正比;成形力与弯角区硬度呈现相同的变化规律。

板材多点成形过程中成形力的数值模拟

基于动力显式有限元格式,给出了多点成形中成形力的计算公式。对不同材料、不同厚度的圆柱面、球面及马鞍面三种典型形状的成形力进行了数值模拟,分析了成形力的变化过程及影响因素。结果表明:在成形过程中,随着基本体与板料接触数目的增多,成形力会越来越大。厚板成形、硬质材料成形时都将需要较大的成形力。由于变形的复杂性,成形双向曲率的目标面时所需的成形力明显高于单向曲率。这些结果对于选择多点成形设备、更好地控制板材多点成形过程以减少成形缺陷具有重要的指导作用。

中空分流锻造成形机理及成形力的计算

综合分析了国内外中空分流锻造成形研究取得的进展及存在的不足;为研究中空分流锻造成形机理,设计了材质、外轮廓尺寸、齿数及模数相同的实心和空心圆柱直齿轮,采用刚塑性有限元法对两个齿轮闭式模锻成形过程进行了模拟分析,得到了等效应变与等效应力场、金属流动速度场和成形力曲线的变化规律;以已有闭式模锻成形力的计算公式为基础,建立了中空分流锻造成形力新的计算公式,并采用有限元模拟计算和试验验证了公式的可行性。

矩形花键轴开式冷挤压成形力的数值模拟研究

成形力大小是决定花键轴开式冷挤压成形工艺成败的关键因素。借助刚塑性有限元软件Deform-3D,采用数值模拟的方法分析了矩形花键轴冷挤压过程中,坯料直径、凹模入模半角及键齿尺寸对花键成形力的影响。模拟计算表明,随着坯料直径的增加以及入模半角的增大会引起成形力显著提高;此外,键齿高度的增加及宽度的减小也会引起成形力增加。工艺实验表明,数值模拟的结果对实际生产可起到指导作用。

板料单点渐进成形力仿真与实验研究

在单点渐进成形中,成形力对板料的成形精度和成形极限有重要影响。本文在分析金属板料单点渐进成形原理的基础上,应用ABAQUS有限元数值分析软件建立了有限元模型并进行了仿真,根据仿真结果分析了金属板料单点渐进成形过程中成形力的变化规律。结果表明:在板料成形过程中,成形力的大小随着成形时间的增加而逐渐增大,然后趋于稳定状态。探讨了工具头直径、层间距、主轴转速对成形力的影响规律,研究结果表明:在单因素变化的条件下,工具头直径越大,轴向力越大;层间距越大,轴向力越大;主轴转速越小,轴向力越大。按照仿真条件,进行了板料单点渐进成形试验,将仿真结果和试验结果进行了对比分析,得出仿真结果和试验结果的变化趋势是一致的,验证了有限元仿真的正确性。由于试验的误差因素,仿真结果和试验结果存在最大9%的误差值。

环形拉深筋成形力的计算及试验研究

通过对曲面零件带筋拉深中筋的成形过程的分析 ,推导了拉深筋的成形力公式 ,并且进行了试验验证。同时 ,又得到了保证拉深零件时压边圈不被抬起的最小压边力公式。

花键冷搓成形力正交试验分析

确定了花键轴零件冷搓时所使用搓齿刀具的基本参数,依据金属流动性规律,合理简化了花键轴零件冷搓时模具的三维模型。应用DEFROM-3D软件对花键轴零件的冷搓成形过程进行了数值模拟,模拟所得齿形与实际基本保持一致。以花键轴零件冷搓过程中的毛坯材料（力学特征）、搓制速度、摩擦系数作为影响因素,基于数值模拟并选择全程、咬入和粗搓3个阶段的径向和切向成形力进行了极差分析和方差分析,得出了各个因素对于冷搓成形力的影响程度。此外,对冷搓过程中上述3个影响因素进行了综合分析,得出了各影响因素的变化对于成形力大小变化的影响规律。

条件参数对拉伸翻管成形力的影响规律

拉伸翻管精密成形易于实现双层管零件精确、高效、灵活的制造而具有广阔的应用前景,然而拉伸翻管精密成形过程的成功实施受到变形区失稳破裂的制约,而成形力与其密切相关。因此,采用有限元数值模拟对拉伸翻管精密成形过程中成形条件参数对成形力的影响规律进行了研究,结果表明,当芯棒圆角半径大于某一值时,在整个成形过程中管坯形状基本保持不变,从而较好地实现了精确成形;对于给定的芯棒圆角半径与管坯外径之比r/d0或管坯壁厚与外径之比δ0/d0,r/δ0对成形力影响很大。并且存在着一个临界参数k,当r/δ0<k时,翻管稳态成形力F随着 r/δ0值的增大而减小;当r/δ0=k时,F取最小值;当r/δ0>k时,F随着r/δ0值的增大而增大;硬化指数对成形力影响较大,硬化指数越小成形力越大,摩擦因数对成形力的影响则相对较小,而接触面良好的润滑有助于改善成形件的表面质量。

花键冷滚压成形力测试与分析

根据花键冷滚压加工原理,按机床受力,将加工过程中的滚压力分为主轴转矩和径向进给力两部分。设计测试方案,用计算机数据采集系统测得了主轴转矩和径向进给力在滚压过程中的实时变化曲线,分析了它们的变化特征,得出压入阶段结束时滚压力取最大值。对不同的工艺参数进行实验,得到了工艺参数对最大滚压力的影响规律。

板料多点渐进成形力多通道数据采集装置设计

针对渐进成形过程中成形力采集时间长、数据量大的特点,设计了一种基于AT89S51单片机的多路分时数据采集装置,介绍了成形力检测的工作原理,开发了检测装置的硬件电路和软件程序;通过渐进成形实验,获得了成形力随时间变化的曲线,表明该检测装置符合渐进成形过程对数据长时间、不间断、连续采集的要求。

多点成形中压痕的数值模拟及极限成形力的分析

压痕是多点成形中特有的成形缺陷之一,对压痕形成过程进行模拟时,采用实体单元比壳单元计算更准确.但是板料较薄时,采用实体单元划分的有限元很多,计算时间极长.为获得最佳的计算效率及模拟结果,对不同材料和不同厚度的球面和马鞍面样件进行了对比的数值模拟.结果表明,当板厚与板宽的比值小于0 015时,采用壳单元模拟压痕也能得到比较准确的结果,而当比值大于0 015时,则应采用实体单元.在此基础上,对不同板厚、不同曲率半径下的马鞍面和球面件出现压痕时的极限成形力进行分析,得到了厚向压应变为1%和5%的压痕对应的成形力极限图.

中厚板挤压成形力能分析及预测

准确预测成形过程中的载荷分布,可有效降低模具在成形过程中发生偏载的可能性。文章以中厚板体积成形工艺中较为典型的挤压成形工艺为切入点,针对其与传统正挤压过程的区别,采用数值模拟方法对中厚板挤压成形力影响因素进行了正交试验分析,从复杂的影响因素中寻找出主因。通过对各主要影响因素加以分析,并借助于对试验数据进行归纳或统计的方法,分析建立了相应的力能计算模型,为中厚板挤压工艺及模具的优化设计提供理论参考。经实验验证,该力能计算模型的误差控制在15%以内,能满足工程计算的需要。

高强钢辊弯成形过程中成形力的影响因素研究

目的探究辊弯成形过程中各工艺参数(板材厚度、弯曲角度以及总弯曲角度)对成形力的影响。方法研究“日”字形截面的辊弯过程,利用ABAQUS有限元软件(FEA),建模分析辊弯成形过程中成形力大小的影响机制,避免实际生产中采集数据的复杂性以及困难性。为了避免各因素之间相互影响,采用单一变量实验法进行实验,根据不同板厚(1.5,2.0,2.5 mm)和弯曲角度(5°,10°,15°,30°)分别建立辊弯成形有限元模型,使板材从0°弯曲到90°,形成“日”字形截面,模拟计算后采集轧辊的成形力。结果通过模拟结果与实际测量值对比可知,板材厚度为1 mm,弯曲角度为5°时,成形力误差为22.33%;当板料厚度为2.5 mm,弯曲角度为30°时,成形力误差为8.55%。模拟结果与实际测量值吻合良好,误差可控制在22%以内。结论随板材厚度的增加,成形零件的强度增加,所需的成形力也大幅增加,呈现非线性关系。随弯曲角度的增加,成形力明显增大,呈现非线性关系。该结论为“日”字形截面型材成形力的选择提供了理论依据。

圆管带式输送机输送带横向刚度和成形力的分析

分析了圆管输送带的横向刚度分布和受力情况,设计了试验台用来检测输送带的成形力,能得出输送带能承受的最大张力和输送带弯曲的最小曲率半径,以保证输送带的形态稳定性和阻止输送带在弯曲处塌下或下垂,为圆管输送带的选型和圆管带式输送机的设计提供了参考工具。

冲压成形时金属流动性和成形力的研究

随着汽车行业对功能性3D零件需求的日益增长,金属厚板的冲压成形被广泛应用。建立了一个合理的板材冲压成形的有限元模型,并通过对比实验结果和模拟结果进行了验证。基于此模型,分析了金属板流动性和相应的成形力的一些特点。结果可用于金属板冲压成形设计。

滚压成形力的数值计算与模拟

滚压成形技术在工程中的应用越来越广泛。但是到目前为止,滚压成型方面的理论还不完善,有些计算公式还有待验证。本文对板材进行U型成形时的成形力与成形角和板厚之间的关系进行了模拟数值计算和现场测量,并与经验公式的计算结果进行了比较,存在有较大的差异,从而说明经验计算公式有待进一步修正。

封头成形力计算公式的分析与比较

文中列举了四种封头成形力的计算公式,分析了每个公式导出的力学模型,并在2000kN油压机上进行了A3钢封头的整体热压成形实验,将实测变形力与计算值进行了比较,为封头成形力公式的选用提供了依据。

环形拉深筋成形力的计算及试验研究

通过对曲面零件带筋拉深中筋的成形过程的分析 ,推导了拉深筋的成形力公式 ,并且进行了试验验证 .同时 。

金属板材单点增量成形过程成形力的研究

针对45°圆锥台件的单点增量成形过程,分别通过理论解析、实验验证、ABAQUS/Explicit有限元仿真对成形过程中成形力的变化规律进行研究。在验证有限元模型正确的基础上,进一步得到轴向进给和走等高线这两部分的成形力,并对其大小和变化规律进行研究。结果表明,轴向进给时的轴向力明显大于走等高线时的轴向力,因此成形设备和成形工具的设计应充分考虑轴向进给时的轴向力。

冷滚打工艺参数对成形力及金属变形影响研究

冷滚打成形技术是一种常温状态下的金属体积成形技术,主要应用于零件外齿的成形。为分析工艺参数对成形过程中成形力和金属变形情况的影响规律,依据冷滚打成形原理和工艺特点,选取关键工艺参数,进行块体材料齿槽冷滚打成形试验和仿真。通过试验和仿真,研究成形过程中成形力和金属变形情况,解释在不同滚打方式下成形力的变化特点,阐明冷滚打成形工艺下金属的变形特点和成形缺陷产生的原因,讨论不同工艺参数对齿槽冷滚打成形成形力和成形质量的影响规律。结果表明:顺打时成形力小,逆打时成形力较稳定,不同滚打方式对成形精度影响不大;适当提高滚打密度有利于降低成形力并提高成形精度;相同滚打密度下主轴转速增大会增大成形力并诱发成形缺陷的发生。