矩形盒件冲压成形过程中板料的流动研究

矩形盒件的成形过程非常复杂,是一种包含几何非线性、材料非线性、边界条件非线性的复杂力学过程,影响因素颇多,规律难以定量表达[1]。文章采用MSC.Marc有限元软件,模拟了5种不同长宽比模具下矩形毛坯的成形过程,记录了特殊点线的前后变化,找出了矩形盒件成形过程中材料的流动规律,以及不同的长宽比模具对材料的转移量的影响,并实验验证了模拟结果的可靠性,为矩形件成形的理论推导提供了可靠的依据。

圆筒形件充液拉深皱曲和破裂极限的研究

从充液拉深时零件变形的应力应变状态出发,根据普通拉深成形起皱和破裂的控制和预测,导出了圆筒形件充液拉深防皱曲和防破裂压边力的极限判据,作为其皱曲与破裂极限的预报及控制。同时还给出了圆筒形件充液拉深成形安全区域图,由此可以确定圆筒形件充液拉深成形的极限拉深系数和最小拉深系数,适用于无凸缘圆筒形件拉深、带凸缘圆筒形件拉深和刚性凸模的胀形。另外分析了在4组压边力的条件下液压力对零件成形的影响,为工艺参数确定、模具设计和设备选择提供依据。

S形截面不锈钢钢丝的成形与模拟分析

根据钢丝的截面形状与不锈钢的特性,采用1道辊弯及2道辊模拉拔的成形方案,并设计出轧辊的孔型,利用DEFORM3D软件对钢丝的成形过程进行模拟,截取工件周向上200个点的等效应力并分析各个方向上所受应力的变化,通过工件上等效应力、等效应变及金属流动状况分析了工件成形的变形机理。

阳极板多道次辊弯成形过程数值模拟

利用有限元软件MAC.MARC,根据按辊弯成形工艺建立的辊花图,对阳极板多道次辊弯成形过程进行了数值模拟。基于动力显示算法,采用刚性辊轮沿板材长度方向运动的方式建立了阳极板多道次辊弯成形有限元模型。分析了成形过程中阳极板的Y向位移、等效应力与等效塑性应变的变化,重点研究了板材成形时等效塑性应变在弯曲角处的变化。结果表明,等效塑性应变的极值主要出现在当前道次所成形的弯曲角位置,且随成形弯曲角度的增大而增大。

矩形盒形件胀开式水平切边冲槽复合模具

通过对复杂矩形盒件切边和切槽工序的研究,采用在胀开式水平切边模的活动切刀上增设活动凸模,在凹模及定位块上增设了活动凸模冲槽的方法,设计出一套复合模具,使水平切边、冲槽一次完成,节省了工序,提高了生产效率同时也提高了加工精度。

车灯反射镜充液拉深变液压力与变压边力研究

采用充液拉深新工艺,以车灯反射镜为研究对象,首先提出运用变液压力和变压边力优化组合的方法,结合正交设计,运用板料成形数值模拟专用软件ETA/Dynaform5.6进行成形数值模拟,得到了最优液压力和压边力组合数值;其次根据毛坯在拉深过程中的成形情况,设计出了液压力和压边力加载曲线;最后通过实验验证了该加载曲线的拉深效果。结果表明,采用最优变液压力和变压边力进行拉深所得到的成形零件不起皱,不破裂,回弹量和减薄率均小,而且零件厚度分布较均匀。

双直径圆管能量吸收元件的研究

针对碰撞安全的结构耐撞性要求,以圆管液压胀形和液压折叠原理为基础,对双直径圆管能量吸收元件进行了成形工艺设计;利用SPSS18.0对管材液压成形的各参数组合进行了正交设计,在ABAQUS中进行成形过程数值模拟,得出了最优参数组合,并分析了影响吸能元件成形厚度分布的主要因素;最后进行了碰撞仿真研究。结果表明,双直径圆管能量吸收元件变形模式稳定、比耗能高、载荷平稳,是理想的吸能元件。

车灯反射镜充液拉深液压力研究

以SUS304不锈钢车灯反射镜为研究对象,对其进行了充液拉深,针对成形零件中的菱角变薄缺陷,通过数值模拟、理论分析,提出了一种对液压力的最小二乘法曲线拟合优化方法,得出曲线方程,并通过实验验证了该方程。结果表明,采用最优液压力拉深得到的零件既能达到较均匀的厚度分布,又能降低实验所需的液压设备功率,对生产实践具有指导作用。

变径管自由翻转过程研究

在液压胀形有折叠的变径管的基础上,采用试验和模拟方法研究了自由翻转过程。通过对中管形态、翻转圆角半径和壁厚的研究,得出了内、外径比与中管偏移量的线性关系,并通过控制内外径比和自由翻转模式可以使自由翻转达到最优化。

阶梯形件充液拉深液压力的数值模拟分析

以阶梯形件为研究对象,使用eta/DYNAFORM5.7.3,模拟了零件充液拉深工艺成形过程,获得了工艺中液压力大小与成形件最小壁厚的关系,并且探讨了产生这种结果的主要原因。然后根据恒液压力充液拉深数值模拟的结果,设定了4种变液压力加载模式。经过优化,最后确定了一种较好的变液压力加载模式。模拟结果表明,在室温条件下,初始液压力(凸模与坯料接触时的液压力)为5MPa,按照某模式加载到20MPa后,保持不变,可以得到最小壁厚为0.308 mm的成形件。

变径管与薄壁圆管轴向压缩过程研究

采用ABAQUS软件建立薄壁金属圆管和变径管的有限元模型,对两种结构的轴向压缩力学行为进行数值模拟,并且与相应的理论计算结果进行比较。结果表明:薄壁圆管发生轴对称失稳,载荷-位移曲线波动;变径管模拟结果和理论结果基本吻合,变径管变形模式稳定,载荷-位移曲线平稳,在轴向压缩时只发生自由翻转;变径管自由翻转过程中的最大载荷小于圆管压缩的最大载荷。

铝合金防碰撞吸能管液压成形加载路径研究

针对防碰撞吸能管成形需要,提出了对铝合金6061圆管液压胀形过程的轴向进给补偿液压力加载路径控制过程。通过数值模拟方法,采用分析软件ABAQUS 6.10对铝合金6061管材液压胀形的加载路径进行了研究。以成形件不发生起皱、破裂两种失效方式以及最终成形壁厚分布为依据,分析了不同轴向进给和液压力加载路径对成形件质量的影响。研究表明,采用轴向进给量为27mm,液压力为85MPa的加载路径,获得吸能管的最大减薄率为20.5%,成形质量较好,并在一副模具中同时完成S型过渡区域的成形。

分区变压边力充液拉深工艺的优化

文章以高精度车灯反射镜为研究对象,采用分区变压边力充液拉深新工艺进行研究,并对其分区和变压边力组合进行优化。采用MATLAB的cftool模块对原变压边力进行曲线拟合,得出与4种分区对应的曲线方程;利用SPSS18.0对方程参数和分区角度组合进行正交设计,在eta/DYNAFORM中进行数值模拟验证,得出最优参数组合;并通过实验验证模拟结果。实验结果表明,应用最优分区变压边力充液拉深所得到的零件,较优化前,无论是成形精度还是厚度分布的均匀性都有很大的提高,厚度减薄量更小。

车灯反射镜液压力作用区域与径向压力

针对不规则曲面板材零件成形需要,提出了凹模腔液压力作用区域和主动径向加压的充液拉深新技术。通过数值模拟方法,采用分析软件eta/DYNAFORM5.6和HYPERWORKS9.0相结合,对St16板材车灯反射镜零件液压力作用区域和主动径向加压充液拉深成形过程进行了研究。以零件成形最终壁厚分布和短轴最小宽度为评定标准,分析了不同液压力作用区域和主动径向压力加载路径对成形质量的影响。通过数值模拟证明了,在不同液压力作用区域和主动径向加压充液拉深过程中,成形件的最小厚度的变化趋势。研究表明,采用凹模圆角处向外偏置6mm的液压力作用区域,并配合1.3倍液压力的主动径向压力加载路径,获得的车灯反射镜最大减薄率为10.056%,零件质量好。

铜合金六通接头体热挤压刚粘塑性有限元模拟

本文利用刚粘塑性有限元法,对六通接头的热挤压成形进行了热力耦合的数值模拟,获得了热挤压成形的载荷和行程的关系曲线,应力、应变和温度的分布信息。模拟结果表明,在工件挤压温度为730℃和模具预热温度为400℃时,挤压速度范围是70mm/s～80mm/s。这一模拟结果对后期的工艺制定和模具设计提供了参考。