凹凸模具对多层金属板弯曲成型损伤的影响

凹凸模具在对金属板料的弯曲加工成型工艺中占有重要的地位,其中凹凸模具的圆角半径也一直是弯曲件工艺设计的关键参数。多层金属板在弯曲加工中会出现单层金属板不存在的分层损伤现象,因此主要研究凹凸模具对多层金属板在弯曲加工中损伤的影响情况,通过改变相应模具参数来进行试验并使用有限元仿真来验证。结果表明,多层金属板在弯曲加工过程中会出现分层损伤的现象,而在不改变凸模的情况下,分层损伤的程度会随着凹模圆角半径的增大逐渐减小,多层金属板的弯曲成型效果越好。同时发现,当凹模圆角半径的数值等于凸模圆角半径与金属板材的厚度之和时,该多层金属板的弯曲成型性能最好,基本不会出现分层损伤的现象。

AZ31薄板热拉深工艺研究

为提高AZ31薄板热拉深质量、确定热拉深过程的合理工艺参数,选取不同的成形温度、模具间隙及凸模圆角半径,拉深成形了AZ31试样,采用KH-2200MD金相显微镜观察其内部组织变化,并通过x-ray衍射实验分析晶面取向的变化.实验结果表明,0.8mm的AZ31B镁合金板料在240℃附近的成形性能最好,拉深后材料组织晶粒大小均匀,晶面取向分布均匀.热拉深AZ31B镁合金板料应将凸、凹模间隙选为1.1倍的板料厚度.在压边力不变的条件下,随着凸模圆角半径的减小,拉深高度降低加快,并且起皱现象加重.

基于Deform轴类零件台阶圆角开式冷挤压工艺有限元模拟

研究了电机轴台阶圆角开式冷挤压过程中金属的流动规律以及不同工艺组合下的变形程度值和轴向镦粗情况,并与实验结果进行对比验证,从而得到完全成形和基本成形时的变形程度和圆角半径的取值范围,给出了阶梯轴开式冷挤压成形有关过渡圆角挤压的可行范围。

阶梯轴台肩圆角冷挤压成形速度场建模研究

将开式冷挤压技术用于阶梯轴台肩圆角的成型。分析了阶梯轴台肩圆角开式冷挤压成形的变形特点,建立了该变形过程的非稳态动可容连续速度场,并利用上限法原理得出功率计算公式,通过实验结果与理论计算,验证了该模型的可行性。

管件圆角模稳定内翻成形时应力与壁厚的解析

基于厚度变化的轴对称塑性薄壳理论并结合实验结果,对金属薄壁圆管直角圆角模稳定轴压内翻变形过程进行了分析,确立了管件成形中各处应力、最终壁厚及所需翻管力与管坯尺寸、模具圆角半径及摩擦条件之间的关系并得出了其解析计算式.实例表明,应用这些算式得出的参数与实验测得数据吻合良好.因此不但可依据所得解析计算式预测管件稳定内翻成形时所需的翻管力与成形后的壁厚,而且可利用它们进一步研究成形中的其他问题并探讨这一技术的适用条件.

动压衬套冷挤压工艺设计及优化

动压衬套是汽车的重要零件之一,其在工作过程中承受较大的载荷。叙述了110-动压衬套的加工工序,以及断裂部位模具圆角的改进,并通过有限元模拟分析得到最佳的改进方案。

薄壁铝合金管圆角模内翻成形性的若干判别式

基于薄壁管直角圆角模轴压内翻过程中各处应力及最终壁厚与管材特性、管坯尺寸、卷曲半径及摩擦条件之间的关系,推出了判别任一铝合金双层管件可否由特定尺寸圆管稳定内翻成形而不出现管壁干涉与塑性失稳问题的解析判别式,指出了确定薄壁管圆角模内翻卷曲半径或模具圆角半径极限值的方法。分析表明,选用包辛格效应较弱的管材且设法减小管与圆角模之间的摩擦系数有助于提高管件内翻成形性并增大卷曲半径的可用范围。在将所得判别式应用于两种铝合金管内翻情况下的分析之后得出的结论与相关文献中已有的实验结果吻合良好。

利用一种新的模型解析圆角模外翻管成形参数

基于金属薄壁圆管圆角模外翻实验中的变形特点,提出了一种新的将管壁自由翻卷区经向曲率半径视作变量的分析模型,并利用该模型解析了利用直角圆角模稳定外翻成形金属双层管件时的应力、变形力与管件成形后的外层尺寸.算例表明:由此新模型算得的成形参数比传统模型得出的参数更接近已有文献中的实测数据,因而可应用根据这一模型推出的解析式来预测管件外翻成形所需的翻管力与成形后的尺寸,或由管件尺寸确定外翻管模所需的圆角半径.

凹模圆角和倒角对U形件弯曲成形的影响

影响U形件弯曲成形质量的因素很多,如材料的力学性能和相对弯曲半径等。而在弯曲模凹模结构设计中大多采用圆角,虽然圆角凹模对弯曲成形比较有利,但对尺寸比较大的U形弯曲件,圆角凹模的制造与安装并不方便。今通过对圆角凹模与倒角凹模有限元弯曲模拟结果的分析与比较,得出:圆角凹模和倒角凹模弯曲后,工件的应力应变差别不大。因此,对精度要求不高的大尺寸U形件,弯曲成形采用倒角凹模加工和安装更方便。

DP780高强钢板的弯曲凹模圆角曲形优化

针对冲压成形过程中模具磨损及零件表面黏模等问题,以DP780高强度钢板U型弯曲成形为例,采用有限元数值模拟及工艺试验相结合的方法,对弯曲成形模具凹模圆角区域进行磨损区域预测及凹模圆角优化设计。研究结果表明:基于FEM-Archard磨损模型预测的弯曲成形黏模区域与试验结果相吻合;凹模圆角和形状对模具圆角表面磨损深度影响很大,凹模圆角半径越大,磨损深度越小;偏差-椭圆弧比标准圆弧、椭圆弧具有更好的抗成形黏模性能。

小圆角半径圆孔翻边模的结构及其工艺计算

介绍形成小圆角半径的圆孔翻边模具的结构特点 ,按体积不变的原则 ,推导了计算公式 .

仿古扇底座拉深工艺及模具设计

分析了多次拉深的拉深痕迹产生的原因。采用大圆角过渡拉深,首次拉深多拉入3%的材料,以后逐次将材料挤回凸缘,并对已成形的凸缘圆角处及时整形。分6次拉深,最后经切边、外缘翻边、整形后完成零件的成形。显著减轻了多次拉深的拉深痕迹,使凸缘圆角部分过渡平顺,提高了拉深件表面质量。同时还介绍了用CAXA软件快速查询复杂拉深件毛坯尺寸的方法。

连续拉伸模圆角半径的确定

分析了连续拉伸模圆角半径变化对拉伸工艺影响,在理论分析和生产实践基础上提出了一种较好的简便计算凸、凹模圆角半径公式,并进行实例应用计算。

基于Sinovation的覆盖件模圆角自动减小算法与实现

针对在CAD软件中减小覆盖件模的圆角时,容易出现圆角面变形质量差、处理效率低等问题,提出了一种基于面面创建圆角的圆角自动减小算法,通过自动检索圆角、查找面边、延长面、面面倒圆角、变半径圆角等系列算法,实现了圆角面的自动批量减小,并在国产CAD软件Sinovation的基础上进行开发,大大提高了圆角设计效率。通过车门型面圆角减小案例的应用,表明该算法可以提高圆角减小的效率和变形后圆角面的质量,满足模具企业高效、灵活的模具型面设计需要。

轿车顶盖刚性不足问题的探讨及解决方案

针对轿车顶盖实际生产中容易出现刚性不足、内凹陷、开裂、起皱等质量缺陷,运用冲压成形CAE软件Autoform对顶盖冲压工艺进行了仿真分析,对拉深模面进行了优化设计。试制结果表明,上述问题得到了解决,同时保证了尺寸精度和外观质量,减少了后期模具及夹具调试时间,大大地降低了生产成本。

异型钢丝成型有限元分析

采用Q195钢和YG8硬质合金作为毛坯及模具材料,给出材料参数及模具尺寸,建立异型钢丝有限元模型。模拟2.45mm×4.90mm扁丝轧制过程,在模具工作区长度4.6mm,定径带长度2.8mm,出口区长度2.6mm,工作区锥角、入口锥角、出口锥角分别为12°,60°,60°,模具圆角半径0.7～1.1mm条件下,测得模具所受的最大等效应力和位移-温度曲线。分析等效应力、温度变化等参数在不同圆角半径时对矩形丝成型规律的影响。结果表明,随着模具圆角半径的增大,模具温度变化直线的斜率呈先增大后减小的趋势;在同一个模具中,随着拉拔位移的增大,模具温度变化直线的斜率不断降低,即模具温度梯度不断减小。

5052铝合金T型三通管内高压成形规律研究

为探究5052铝合金T型三通管内高压成形规律,采用Dynaform模拟软件建立了内高压成形有限元模型,研究了模具过渡圆角半径、摩擦系数、内压力和轴向进给量加载方式对成形的影响。结果表明,模具过渡圆角半径较小时(R=4 mm),不利于支管的贴膜成形,采用半径为10 mm的圆角更有利于材料流动及支管贴膜成形;减小成形过程中的摩擦系数不仅可以使T型三通管壁厚分布更加均匀,亦可提高支管的高度;采用上凸式内压力加载曲线和滞后下凹式轴向进给量加载曲线可提高内压力的加载速度,避免由于管内压力不足导致进给的管料过多而产生支管起皱现象。最后,采用尺寸为Φ60 mm×1.5 mm的管材进行实验,实验结果与模拟结果基本一致,验证了模拟的准确性和可靠性。

Nb-Ti-IF钢高速深冲多步拉深工艺研究

为研究Nb-Ti-IF钢深冲时各工序各部位壁厚减薄规律,通过数值模拟及微观组织观测对各工序各主要部位进行研究,建立了冲压模型,系统研究了深冲过程中的金属流动规律。结果表明,在各工序拉深过程中晶粒变形剧烈,尤其是在凸凹模圆角处。随着拉深工序的进行,晶粒逐渐从典型的铁素体晶粒变得细长,在最后两个拉深工序中晶粒拉伸更加明显。拉深过程中应力主要集中于凹模半模锥角以及定径带位置附近。筒壁最小厚度达到0.35 mm,并且筒壁厚度均匀。对模拟得到的每一工序的拉深成品件的特殊位置进行了厚度测量,在拉深高度方向上,从筒壁中下部到模角附近壁厚逐渐减小,底部也存在减薄情况,筒壁中下部减薄量最大,可达35%。

模具圆角半径对多向压缩变形的影响及模具改进

通过对多向压缩变形过程的有限元模拟,获得了不同圆角半径多向压缩的等效应变分布,分析了圆角半径对变形程度、变形均匀性的影响。结果表明:多向压缩变形后的试样在圆角处形成了高应变的棱边变形带,棱边交汇的角部区域应变更高,且角部容易产生纵向毛刺,圆角越大这种现象越加明显。棱边变形带中间部位等效应变比较低,两端很高,这两处的差值随圆角半径增大而增加,当圆角半径达到4mm时,端部等效应变达到中部的两倍多。变形后试样中间截面高应变区呈现X状分布,中心应变最高,中间截面的平均等效应变和变形均匀性随圆角半径增加均有所下降。因此,多向压缩模具型腔不宜带有圆角。对多向压缩模具进行了改进,去除了型腔圆角,并可延长模具寿命。

6061铝合金飞机溢油口拉深成形研究

目的掌握深腔薄壁溢油口拉深成形工艺,解决拉深成形过程中起皱和破裂问题,研究各参数对拉深成形的影响规律,最终成形出合格产品。方法以6061铝合金飞机溢油口为主要研究对象,采用Dynaform有限元数值模拟软件建立有限元模型,分析成对拉深成形对材料流动的影响并与单一拉深成形进行对比,通过改变毛坯外形尺寸、凹凸模间隙和压边力等参数进行拉深成形模拟试验研究,最终通过拉深成形试验验证成形方法及各参数设置的合理性。结果成对拉深成形能限制单一拉深成形圆弧开口位置材料收缩,改善开口处起皱和变形缺料的现象。随着凹凸模间隙的增大,最大减薄率逐渐降低而后升高,最佳成形凹凸模间隙为1.05t;随着压边力的增大,最大减薄率逐渐升高,最大增厚率逐渐降低,最佳成形压边力为50 kN;凹模圆角半径小于7 mm时,板料最大减薄率逐渐减小,半径为4 mm时,最大减薄率下降最快,半径在7~8 mm范围内,板料最大减薄率趋于平稳,最佳成形凹模圆角半径为7 mm。结论模拟得到了毛坯外形尺寸、凹凸模间隙和压边力等参数对拉深成形的影响规律,最终制造出了满足设计要求的产品,验证了各参数设置的合理性。