液压成形波纹管减薄率的数值模拟研究

厚度减薄率是影响波纹管成形质量的重要参数之一,因此用数值方法模拟研究波纹管液压成形过程的减薄率具有重要意义。比较了四种轴向进给加载路径(台阶形、双线性、单线性和二次曲线)对波纹管减薄率的影响,结果表明:台阶形和二次曲线路径减薄率较大,单线性路径减薄率次之,双线性路径的减薄率最小。在相同的轴向进给位移条件下,波纹管厚度减薄率随着成形压力的升高而增大。如果成形压力与轴向进给之间匹配不合理,会导致波峰处出现明显皱褶的现象。

AZ31B镁合金管材热态内压成形性能的研究

为了研究变形镁合金AZ31B管材的热态内压成形性能,通过单向拉伸测试了不同温度和应变速率下其力学性能的变化,通过胀形实验研究了温度对内高压成形性能的影响,以及相应变形条件下微观组织的变化.实验结果表明:在20～300℃时,AZ31B的屈服强度和抗拉强度随着温度的升高而降低,总伸长率随着温度的升高而提高,均匀伸长率随着温度的升高先增大后减小;当应变速率在0.001～0.1s-1时,屈服强度和抗拉强度随应变速率的增大而升高,总伸长率随着应变速率的增大而减小,均匀伸长率随着应变速率的增大先增加后减小;当温度在20～250℃时,镁合金管材的极限胀形率随温度的升高先增大后减小,在175℃时达到最大值.微观组织观察表明,175℃下不完全动态再结晶和孪晶两种微观组织的出现是使镁合金管材极限胀形率提高的主要原因.

镁合金大膨胀率管件差温内压成形(英文)

针对镁合金管材热态内压成形存在的壁厚不均、膨胀率小等问题,提出利用温度差控制变形的差温内压成形新方法,设计差温内压成形模具设计,并沿管材轴向建立带有温度梯度的非均匀温度场,研究在一定的加载路径下,成形区和送料区的温度差对试件轴向壁厚均匀性的影响。研究结果表明:选择合适的温差可使成形件送料区增厚减小,壁厚均匀性提高,最佳温差为150°C。分析差温内压成形预制坯形状对极限膨胀率的影响,使用膨胀率为35%的变径管作为预制坯,可获得66.2%的极限膨胀率。

镁合金管材的热态内压成形起皱行为分析

利用数值模拟和塑性理论分析AZ31B镁合金管材的热态内压成形过程的变形机理,找出临界起皱应力、应力状态及皱纹形状的变化规律。结果表明:随着温度升高,管材轴向抗起皱能力下降,其机理是材料的屈服强度和弹性模量随温度升高而下降;皱峰和皱谷处应力轨迹均在环向应变伸长和轴向应变压缩的区域;随着补料量的增大,皱峰处应力向壁厚减薄的方向发展,皱谷处应力向壁厚增加的方向发展;内压与材料屈服强度之比(相对压力)决定初始屈服时皱峰和皱谷处壁厚的变化情况,即温度较高时,相对压力较大,初始屈服时皱峰和皱谷处应力状态越易处于管壁呈减薄趋势的区域;当温度较低时,相对压力较小,初始屈服的皱峰和皱谷处的应力状态越易处于管壁有增厚趋势的区域;随着温度升高,相同加载路径下皱纹的高度和波长增大,皱纹趋向于向中间移动,且波数减少。

薄壁变径构件黏性介质内压成形方法及应用研究

提出黏性介质内压成形选择构件最小尺寸作为成形用筒坯直径,并在筒坯内侧注入加载黏性介质,使之成为在黏性介质较高成形压力和较大黏性附着力共同作用下可均匀变形的一种成形新方法。给出了黏性介质内压成形原理,并通过有限元和试验方法讨论了黏性介质内压成形变形特点及在复杂薄壁变径构件中的应用情况。

薄壁铝合金枝杈管件粘性介质内压成形及数值模拟

选用有限元软件ANSYS/LS-DYNA进行了薄壁铝合金枝杈管件粘性介质内压成形过程的数值模拟,得到了不同变形阶段成形试件的等效应力变化规律,以及粘性附着力影响因子对成形试件壁厚减薄率的影响。在此基础上,进行了薄壁铝合金枝杈管件粘性介质内压成形试验,验证了数值模拟结果的准确性。结果表明,粘性介质可以控制成形过程材料流动,能够整体成形出薄壁铝合金枝杈管件。

薄壁件液压成形新技术

飞机、汽车等运输工具对减轻质量和降低成本的需求促进了液压成形技术的不断发展。液压成形技术近十多年来在工业生产中得到了广泛应用,逐步成为薄壁零件制造的主流技术之一。

镁合金管件热态内压成形研究进展

首先简介了热态内压成形国内外研究现状,然后重点介绍了哈尔滨工业大学在热态内压成形装置和镁合金热态内压成形方面的研究进展。所研制的热态内压成形装置可在一定温度下实现镁合金大膨胀率变径管、弯曲轴线变截面管的研制。采用AZ31B镁合金管材获得膨胀率30%,最大减薄率6.7%的变径管件;采用AZ61A镁合金管材试制了正方形截面件和某轿车样件,采用AZ31镁合金管材试制了截面带有小圆角的管件。介绍了上述样件的工艺过程,表明镁合金热态内压成形工艺具有广阔的应用前景。

薄壁整体构件液体介质压力成形技术

整体构件是航空、航天领域提高结构可靠性和实现结构轻量化的重要途径。飞机、火箭、导弹等使用的薄壁件包括异型截面管件和复杂曲面钣金件。目前,异型截面管件的制造技术主要为半管成形再焊接,存在焊接变形大、废品率高和可靠性差等问题。小型复杂曲面钣金件制造技术主要为落锤砸压成形,简称"落压"。它的主要问题是废品率高、尺寸精度差、材料内部组织损伤影响疲劳性能和使用寿命,尤其不适合长寿命飞行器使用。

内压对镁合金差温内压成形起皱行为的影响

针对镁合金管材热态内压成形存在的壁厚不均、膨胀率小等问题,本文提出利用温度差控制变形的差温内压成形新方法,沿管材轴向建立了具有不同温度梯度的温度场,开展非均匀温度场作用下的镁合金管材塑性失稳起皱行为研究,研究了内压对镁合金差温内压成形起皱参数的影响规律。当恒定内压8MPa时,成形后形成均匀的三个皱纹;采用线性增加的内压补料,成形后仅形成均匀的两个皱纹。恒定内压下轴向补料有助于形成更均匀的多点起皱,变内压轴向补料会改变起皱临界条件,提高了成形区材料的稳定性,抑制后续皱纹的形成。

管材热态内压成形新方法及其机理研究

研究内容：减轻结构质量，可通过采用铝合金、镁合金等轻质材料以及采用空心变断面构件两种主要途径来实现。内高压成形是适应结构减重需求开发出来的一种空心变断面轻体构件的制造技术。成形时，通过管材内部施加超高压液体和轴向加力补料把管坯压入到模具型腔使其成形为所需工件。在常温下，铝合金、镁合金等材料的成形性很差，很难利用内高压成形方法进行成形。为改善铝合金、镁合金材料的成形性，通常需要提高零件的成形温度。

无模液压胀形技术——王仲仁教授的一项发明

介绍了无模液压胀形技术的基本原理和主要工序,对无模液压胀形技术发明以来的几个重要发展阶段进行了阐述,并对球形容器、椭球及环壳的无模液压成形过程进行了数值模拟,给出了壳体的成形规律,同时对壳体成形过程中存在的缺陷进行了准确的预报,最后给出了该技术在实际工程中的具体应用实例。

曲面冲压件的拼焊内压快速成形法研究

提出曲面冲压件的薄板微元拼焊内高压法快速成形方法.阐述离散化曲面片方法和利用高压介质成形的原理;建立拼焊平板之间的几何关系模型和单个拼焊板变形前后之间的关系模型,运用应力平衡方程、屈服准则计算成形力;利用自行设计的拼焊毛坯内高压成形试验系统,对不同厚度、不同拼焊方式的毛坯以及不同压力介质进行成形试验.结果表明,利用该方法能够得到与理想冲压制件基本一致的原型件,制造成本比较低,基本达到金属板料快速原型件的质量和成本要求.

铝合金Ω形波纹管轴向低压压形工艺

为了得到具有大直径大膨胀率且壁厚减薄小的铝合金Ω形波纹管,提出了一种轴向低压压形工艺,其核心思想是通过合理匹配成形内压与轴向进给间的关系来提高波纹管的成形质量。同时,通过实验与数值模拟分析结合的方式,基于ABAQUS有限元分析软件,建立了波纹管轴向低压压形过程的有限元模型,并基于波纹管轴向低压压形过程中的等效应力及壁厚分布情况,分析了3种不同加载路径对波纹管成形过程的影响,获得了成形内压与轴向进给间最佳的匹配关系。结果表明,由加载路径3阶梯形匹配关系所得波纹管的形状精度高,最大减薄率为12.1%,验证了工艺的可行性。