圆锥形零件成形时极限承载能力的确定

根据圆锥形零件成形时破裂危险断面处的应力状态，并综合考虑几何尺寸、各向异性、材料硬化等因素的影响，经力学分析得出了圆锥形零件成形时危险断面处的承载能力，以此可作为判断成形过程能否顺利成形，确定极限变形程度的依据。

圆锥形零件拉深成形时应变、应力分布的实验研究

用实验研究的方法分析了锥形件冲压成形过程中悬空侧壁的外凸（靠近凹模圆角部分）、内凹（靠近凸模圆角部分）曲面，根据变形前后质点的坐标关系用几何方程确定了各质点的真实应变分布，用力的平衡方程给出了悬空侧壁的应力分布规律，并对应变、应力分布规律进行了分析和研究：利用己确定的板面内的真实应力、应变分布，根据对锥形件成形过程中各接触区域的受力分析，首次确定并分析了各接触区域的接触应力分布形式及特点，同时根据对山模、压地圈分别隔离后的受力分析，对得到的结果进行了验证．对于进一步建立精确的数学、力学模型，确定其破裂和起皱（内皱）临界条件，揭示锥形件冲压成形机理，进而实现成形过程的智能化控制具有重要的意义．

圆锥形零件充液拉深的数值模拟研究

充液拉深是一种板料冲压成形新工艺，本文用ＭＡＲＣ软件对圆锥形零件充液拉深过程进行了数值模拟．揭示了充液拉深法的主要优点，阐明了该工艺对圆锥形零件的侧壁挠度和起皱的抑制机理．

圆锥形零件冲压成形皱曲和破裂三极限的预报与控制

根据变形区“多余三角形材料皱曲模型”和防皱曲压边力分别导出外皱曲极限预报与控制判据和内皱曲极限预报与控制判据，以及防外皱曲压边装置的选择判据和防内皱曲压边装置的选择判据。依据破裂模型和拉深变形力导出破裂极限的预报与控制判据，最后给出了圆锥形零件冲压成形皱曲和破裂三极限的预报与控制判据和图形。依据选定的压边力可计算出拉深变形力。实验验证和对比结果证明。

圆锥形零件冲压成形悬空侧壁圆锥台变形区的应力应变计算

本文用主应力法解出了圆锥形零件冲压成形悬空侧壁圆锥台变形区的应力公式，讨论了悬空侧壁圆锥台变形区大端的内皱曲是由悬空侧壁圆锥台变形区中的最大切向压应力引起；而悬空侧壁圆锥台变形区小端的破裂是由悬空侧壁圆锥台变形区中的最大径向拉应力造成。根据体积不变条件，导出了圆锥形零件冲压成形悬空侧壁圆锥台变形区的应变公式，它是拉深应变和胀形应变的复合应变。接着讨论了最大切向压应力和最大径向拉应力在冲压成形过程中的变化规律，最后给出了应力分界圆直径公式和应变分界圆直径公式，得出了满意的结论。

圆锥形零件拉延时几何模型的分析

探讨了圆锥形零件拉延时零件的几何形状和影响几何形状的因素 .建立了圆锥形零件拉延过程较完整的几何模型 .

圆锥形零件拉深过程分析及工艺参数的影响

建立了包括板料、凸凹模和压边圈在内的整体分析模型 ,对锥形件拉深成形过程进行了数值模拟。还将分析结果同实验数据进行比较 ,揭示了锥形件成形的机理。根据多组工艺参数的对比和分析 ,得出了板料破裂和起皱的原因 。

圆锥形零件冲压成形过程分析

通过分析圆锥形零件变形毛坯上不同部分在成形中的作用,揭示了该类零件的冲压成形特点,得出了悬空侧壁部分的变形状态是该类零件成形的关键,而径向拉应力是实现侧壁部分成形的必要条件,同时也是这部分冲压成形成败的关键。为此,经力学分析得出了侧壁部分径向拉应力的解析式和造成圆锥形零件破裂的最大径向拉应力的计算式,为进一步研究提供了理论基础。

棱体成形车刀的精确设计及圆锥形零件的成形加工

针对棱体成形车刀的某些不足，对侧置及径向棱体成形车刀的精确设计公式进行了推导，并提出一种简便的加工圆锥形零件成形车刀的精确设计方法。

圆锥形零件冲压成形皱曲破裂成形极限的变化规律性

由外皱曲模型给出外不皱曲判据,依据它可计算出防外皱曲最小压边力的大小,作为防外皱曲的极限判据。由内皱曲模型给出内不皱曲判据,依据它可计算出防内皱曲最小压边力的大小,作为防内皱曲的极限判据。由破裂模型给出不破裂判据,依据它可计算出最大压边力的大小,作为防破裂的极限判据。结合上述外不皱曲判据、内不皱曲判据和不破裂判据,给出圆锥形零件冲压成形的成形判据和圆锥形零件冲压成形皱曲破裂成形极限的变化规律性。它们是材料参数M(n,r,σb,K,E)、设计参数D(D0,δ0,m,Kd,rd)和过程参数P(fb,fd,fα,η)的函数。

不用压边成形圆锥形零件过程中内皱发生时刻确定及其影响因素分析

利用内皱模型 ,结合圆锥形零件在成形过程中的几何条件及应力分析推导了圆锥形零件不用压边时也不发生内皱的临界条件 ;进而利用VB语言编程绘制了圆锥形零件在成形过程中不同参数情况下拉深时刻与相对厚度的变化曲线 ,据此得到内皱发生的具体时刻 ,并分析了不同参数对内皱发生时刻的影响。此临界条件可作为圆锥形零件拉深过程中不用压边时也不发生内皱的判据。所得曲线组具有通用性 。

圆锥形零件的冲压成形极限

圆锥形零件的冲压成形极限由破裂极限和起皱极限两部分组成．经实验研究，给出了破裂极限和起皱极限的确定方法，以及成形极限的表示方法，并分析了主要参数对成形极限的影响．

圆锥形零件冲压变形与成形载荷的分析

由于悬空侧壁部分的变形状态是圆锥形零件成形的关键，而径向拉应力是实现悬空部分成形的必要条件，同时也是该部分冲压成形成败的关键。为此，经力学分析得出了侧壁部分径向拉应力的解析式和造成圆锥形零件破裂的最大径向拉应力的计算式。

圆锥形件拉深成形应力应变的直接积分解法

针对圆锥形件的拉深成形,在平面应力和比例加载条件下,采用参数方程的方法分析得到了变形区应变的微分方程。可在圆锥形件的凸缘区、凹模圆角区及锥壁区分别根据应变微分方程,代入相应的边界条件,采用直接积分得到应力、应变解,将应用于轴对称平面内的积分解法推广至分析圆锥形件的拉深成形问题。在凸缘区,锥角等于0;在锥壁区,锥角等于一定值;在凹模圆角区,将圆角部分的弧段分成若干个微锥段,每一微锥段都可分别作为一个小的等锥角的锥环处理。采用该方法,不仅可以计算锥形件的拉深成形问题,而且可以计算曲面形状已知的一般轴对称曲面零件的成形问题。用直接积分法替代迭代法求解非线性方程,使求解过程大大简化。选取厚0.87mm的ST16板材进行了拉深成形实验,以板坯内层为测量面,测量了凸缘区、凹模圆角区和锥壁区的应变分布,理论计算结果与实验结果一致。

圆锥形件冲压成形过程中毛坯上各变形区域行为的研究

从曲面类零件中较为典型的圆锥形件的拉深成形研究入手 ,分析了该类零件在冲压成形过程中板料毛坯的变形情况。采用网格分析法 ,实测了板料毛坯上各区域内金属质点的 3个应变值 ,并根据各区域的变形程度将毛坯划分为法兰、凹模圆角、悬空锥壁、凸模圆角及锥底等 5个部分 ;着重分析了毛坯主要变形区域 (悬空锥壁部分 )的变形特点 ,归纳了圆锥形零件的变形规律 ;讨论了成形过程中各变形区域的相互作用、相互关系及各自的变化规律 ;找到了圆锥形零件冲压成形中板材毛坯上最有可能产生起皱、破坏缺陷的危险质点位置 ;最后分析了毛坯在成形过程不同拉深阶段中的变形情况 ,为以圆锥形零件为代表的曲面类零件的深入研究奠定了基础。

锥形件拉深智能化控制中压边力的控制规律

法兰起皱、侧壁起皱和侧壁破裂是拉深成形的主要障碍,而合理控制压边力是防止起皱破裂的关键所在.在总结前期研究成果的基础上,结合拉深成形过程的特点,在成形三极限图中给出了圆锥形零件拉深成形的成功区域,并提出了获得最佳压边力控制规律的方法.这为圆锥形零件拉深成形中的模具设计、工艺参数的制定提供了依据,也为拉深智能化控制提供了保证.

充液成形装置及锥形件充液拉深成形研究

介绍了作者研制的充液成形装置 ;

轴对称零件拉深成形中失稳破裂及其承载能力的分析

分析了圆锥形零件拉深过程中 ,毛坯靠模时破裂失稳处的变形特点和受力情况。在拉伸失稳理论的基础上 ,推导出了圆锥形零件拉深成形时的极限承载能力 ,即破裂极限载荷的计算公式 ,并用实验对理论计算公式进行了分析验证。

锥形件充液成形实验研究

研究了圆锥形零件充液成形过程中压边力与液池压力的关系以及它们对工件成形结果的影响。圆锥形零件是曲面类零件拉深成形中较为典型的零件之一，对其充液成形的研究具有实际意义。

曲面零件冲压成形内皱发生时刻的分析

本文利用内皱模型 ,结合曲面零件在成形过程中的几何条件及应力分析分别推导了圆锥形零件和球形零件不发生内皱的临界条件 ;通过对临界条件的数学分析进而得到了曲面零件在成形过程中内皱发生的具体时刻 .综合上述结果得到了曲面零件成形过程中不用压边也不发生内皱的判据 .