薄壁零件粘性介质外压缩径成形及数值模拟

介绍了粘性介质外压缩径成形原理,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对成形过程进行了数值模拟,并对缩径过程中粘性介质压力场变化及对筒坯变形过程的影响进行了分析,得到了粘性介质非均匀压力梯度与筒坯褶皱形貌的变化规律。研究结果表明:失稳起皱是影响外压缩径成形的主要因素,缩径过程粘性介质产生的非均匀压力场可以延缓失稳的产生,抑制褶皱的长大,并在一定压力条件下消除了褶皱,从而有助于缩径成形极限的提高。

薄壁筒形件粘性介质外压缩径失稳起皱分析

缩径成形受筒坯稳定性的影响,容易产生失稳起皱,很难成形出缩径量较大的零件.提出了采用粘性介质外压缩径工艺成形直径变化量较大的薄壁异形曲面筒形零件新方法.针对坯料端部约束和自由条件下的失稳起皱问题进行了试验和有限元模拟,分析了试件失稳起皱过程中几何形状和应力的变化规律.研究表明,约束坯料端部可以改善试件失稳起皱后的应力分布规律,有利于消除褶皱,在较高粘性介质压力条件下可以直接成形出缩径量为15%的试件.

变径薄壁零件粘性介质外压缩径变形分析

针对变径薄壁零件粘性介质外压缩径方法,采用理论和有限元方法分析了粘性介质压力场分布、坯料几何形状及应力与应变的变化,并与试验结果进行对比。研究结果表明,粘性介质适应坯料失稳褶皱形貌产生不均匀的压力场,并在较高压力条件下消除褶皱;试件壁厚减薄,最大减薄率为4.3%,变形方式由压缩类变形向伸长类变形转变。

筒坯端部条件对薄壁零件粘性介质外压缩径的影响

采用理论分析和有限元方法分析了筒坯端部条件对薄壁零件粘性介质缩径成形的影响,得到了筒坯端部约束和自由方式下的失稳压力及失稳起皱后形状变化与壁厚分布规律。研究结果表明:筒坯端部条件影响薄壁零件粘性介质外压缩径成形质量;约束筒坯端部限制材料流动,不仅可以提高筒坯失稳压力,还有利于筒坯起皱后的褶皱消除,提高极限缩径量。