U型框类零件双向拉深成形研究

针对U型框类零件成形质量不稳定、修整手工量大等问题,通过对零件结构的分析研究,借助CATIA对其进行了工艺补充面设计,并借助数值模拟对成形过程进行了仿真,研究了双向拉深成形工艺,设计了一种特有传力方式的双向拉深模具结构;选取凸凹模间隙、摩擦因数、压边力及拉深速度4个因素为优化变量,通过正交试验得出最优工艺参数组合,即压边力大小为30 kN、摩擦因数为0.1、凸凹模间隙为1.6 mm、拉深速度为6000 mm·s^(-1);最后针对拉深后回弹现象,对校正模进行了分析和设计并修整。生产试验表明,此模具结构可以很好地改善零件成形质量,提高效率并满足生产及设计要求。

AZ31B镁合金板热拉深成形工艺参数优化及微观组织演变

为了探索合适的工艺参数和微观组织演变,得到镁合金板热拉深成形质量最优的工艺参数组合及零件在热拉深成形时的微观组织演变规律,以厚度为1.6 mm的AZ31B镁合金为研究对象,利用正交试验法进行筒形件的热拉深成形试验。以成形温度、凸模运动速度和润滑剂种类这3个工艺参数作为影响因素,最大拉深高度和最大拉深力作为试验评价指标,建立3因素3水平的正交试验。对试验结果进行极差和方差分析,得到工艺参数对试验指标的影响主次关系与显著性影响,并对优选试验方案成形的筒形件进行了壁厚测试,综合最大拉深高度和成形质量分析得到最优工艺参数组合。最后,对零件微观组织演变规律进行了探究。结果表明,成形温度为240℃,凸模运动速度为30 mm·min^(-1),润滑剂采用二硫化钼锂基脂时,筒形件拉深高度达到最大值,壁厚均匀,成形质量良好。

ST16薄壁曲面件拉深成形起皱规律

采用ST16钢板,以直径为Φ200 mm、厚径比为0.5%的球形薄壁曲面件作为研究对象,通过数值模拟和工艺实验研究了拉延筋与压边力耦合作用下薄壁曲面件的起皱规律。结果表明,无拉延筋时需要4 MPa的压边力才能抑制起皱缺陷;使用拉延筋时仅需1 MPa压边力即可抑制起皱,通过设置拉延筋可以大幅降低压边力。大的拉延筋中心距更利于抑制起皱,但会加重壁厚减薄。选择合适的拉延筋中心距可以在抑制起皱的同时调控壁厚均匀性,最终实验试件的最大壁厚减薄率仅为10.4%。

板料反拉深成形的计算机仿真

本文主要介绍了极料瓦拉深成形计算机仿真的一般步骤、仿真过程中一些关键问题的处理方法以及反拉深成形计算机仿真在实际生产中的应用。

铝合金筒形件的电磁脉冲辅助渐进拉深成形

铝合金的室温成形性较差,用传统压力机拉深成形时,在凹模内径不变一道次拉深的条件下,极限拉深高度较低。采用电磁辅助拉深成形方法,可以将工件的拉深高度提高到传统方法的1.44倍。文章设计了一种具有法兰助推拉深能力的环形线圈结构,形成了拉深与助推联合作用的电磁脉冲辅助渐进拉深成形工艺。试验结果表明,采用这种新工艺可以使铝合金板料的拉深成形高度提高到传统方法的2.16倍。

拼焊板方盒件拉深成形的实验研究

本文对拼焊板方盒件的拉深成形进行了试验研究。试验中采用了整体压边圈和分瓣压边圈。凹模表面和型腔加工了台阶以补偿坯料的厚度差值。对压边力的控制采用了弹性橡胶控制法和刚性直接控制法。对压边力的分布采用了均匀压边力和局部改变压边力。通过调整模具结构和压边方法及压边力分布 ,对坯料不均匀变形规律及焊缝的移动规律、坯料的起皱规律及控制坯料不均匀变形的方法进行了探讨研究。

单模变薄拉深成形的有限元模拟

本文通过对单模变薄拉深过程的有限元模拟 ,分析了变薄系数对变形力的影响 ,得出了与实验相一致的结果 ,为进一步研究多模变薄拉深工艺参数的优化提供基础。

毛坯外形对盒形件拉深成形的影响

盒形件是典型非轴对称件 ,其拉深成形是一种包含几何非线性、材料非线性、接触非线性的强非线性问题的复杂力学过程 ,影响因素很多 ,规律难以定量表达。用 ANSYS有限元软件 ,模拟了在同一套模具和成形条件下 ,不同毛坯外形的盒形件成形过程 ,找出了毛坯外形对盒形拉深件应力应变影响规律 。

TC1M钛合金板材拉深成形过程中的形状畸变

采用有限元数值模拟与成形工艺实验相结合的方法,对0.84mm厚的TC1M钛合金板材杯形件室温拉深成形及回弹过程进行了研究.结果显示,拉深制件不仅出现凸耳和杯口厚度不均等熟知的现象,还揭示出因钛合金各向异性所引发的杯口内壁非圆化,这类形状畸变对制件的几何精度将产生不利影响.600℃温热拉深能有效地抑制卸载回弹,杯口内壁非圆化得以消除,但却无法改变钛板的各向异性性质,凸耳和杯口厚度不均等畸变现象依然存在.

板料拉深成形过程中摩擦系数的确定

针对板料拉深成形过程中摩擦系数较难确定的客观情况 ,提出一种基于人工神经网络的能够快速识别摩擦系数的方法 .在概述解析法确定摩擦系数的基础上 ,建立了识别摩擦系数的人工神经网络模型 ,用拉深试验机测取的摩擦系数、压边力、拉深力和凸模行程组成样本对其训练 ,实现了对摩擦系数的快速识别 .从而就可以根据摩擦系数的波动 ,适时调整控制参数 ,以最佳的工艺参数来完成板料的整个拉深成形过程 .实验结果表明 。

变压边力控制与矩形件拉深成形特性的相关性研究

通过采用DYNAFORM软件进行数值模拟试验,确定出在定常压边力曲线控制下矩形件拉深成形压边力变化安全区的取值范围,然后根据该试验结果以及相关资料,选取出12种典型变压边力控制曲线进一步进行数值模拟。变压边力数值模拟试验结果表明,采用变压边力控制矩形件拉深成形过程时,变压边力对矩形件拉深成形特性影响显著。对试验所获得的矩形件最大增厚量和最大减薄量进行数据分析,变压边力对最大减薄量的影响较对最大增厚量的影响更为显著。根据试验结果比较所选取的12种典型变压边力控制曲线可知,改善矩形件拉深成形性能最优的变压边力曲线为曲线L,最差的变压边力曲线为曲线I。最后,分别采用曲线L,曲线I以及定常曲线A进行物理模拟试验,以验证数值模拟的试验结果。物理模拟试验结果表明,其最大减薄量的试验结果与数值模拟所获得的试验结果十分吻合。因此,通过数值模拟可以有效地进行变压边力曲线的预测和控制研究。

复杂油底壳一次拉深成形新工艺的数值模拟

分析了复杂薄板零件拉深过程的力学特征 ,阐明了提高板料成形性能的技术关键 ,提出了一种能大幅度提高板料成形性能的新技术。对一种拉深难度很大的复杂油底壳采用这一新技术的一次拉深成形、常规工艺的一次拉深成形及实际生产中采用的二次拉深成形三种成形过程进行了有限元数值模拟 ,比较结果表明 ,这一新工艺的一次拉深成形的效果最好。

薄壁紫铜零件多次拉深成形的数值模拟

通过对薄壁紫铜筒形件在大拉深比时二次拉深成形方法的选择研究, 由 UG建立参数化模型, 应用有限元软件Dynaform对拉深成形过程进行数值模拟, 分析模具参数选取对成形性的影响和软件中若干参数的设置,得出紫铜薄壁高筒件的合适的拉深工艺和优化的工艺参数。

非均匀压边力板料粘性介质拉深成形的试验研究

本文提出非均匀压边力板料粘性介质拉深成形方法，这种方法采用一种介于液—固态之间的粘性介质作为凸模传力介质，通过控制板料局部压边力的不同，使板料可控制地流入凹模口，板料成形具有顺序性。给出了拉深件几何形状和厚度分布，试验结果表明：板料厚度的变化受板料流入凹模深度的影响。

板料拉深成形过程中变压边力的数值模拟方法

起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式,合理控制成形过程中压边力,可以消除这些缺陷,提高成形性能.以轿车前门内板的成形为例,采用Dynaform软件对变压边力控制的成形工艺进行了数值模拟计算,并得到了该零件采取变压边力时的最优控制变压边力曲线.

纯钛板材冷拉深成形过程中的组织与性能

纯钛板材冷拉深成形困难,组织与力学性能变化显著。文章以TA2纯钛半球形曲面件冷拉深成形为对象,研究该成形过程中材料的微观组织与力学性能变化,分析拉深变形特点与微观组织、力学性能的关系,并进一步研究改善拉深件后续塑性变形能力的热处理方法。结果表明,拉深件不同区域微观组织及力学性能存在差异:变形量越大,形变孪晶越多,组织形貌越复杂,强度越高,塑性越低。退火可以有效地改善其组织及力学性能,退火温度对微观组织均匀性和晶粒大小有显著的影响。

板料拉深成形数值模拟关键算法的比较

在板料拉深成形过程的数值模拟中显式算法和隐式算法是两种主要的有限元算法。板料拉深成形是一个准静态的变形过程,静力隐式算法是比较合理又相对精确的方法,但计算费时,需要大量的计算机内存空间;动力显式算法计算效率高且占用的存储空间少。本文分别用基于静力隐式算法的软件ANSYS和基于动力显式算法的软件ANSYS/LS-DYNA模拟了板料拉深成形过程,并通过与实验值相比较,验证了模拟结果的正确性。

矩形盒拉深成形的数值模拟与实验

建立了矩形盒拉深成形的有限元三维模型,对其进行了数值模拟分析,并把数值模拟结果和实验结果进行了对比分析,讨论了在有限元数值模拟过程中虚拟冲压速度对模拟结果的影响,发现增加虚拟冲压速度会带来系统的惯性效应,当虚拟冲压速度大于一定值时,会使模拟结果严重失真.板材拉深数值模拟时最大虚拟冲压速度建议设定在2 000 mm/s范围内.

圆筒件拉深成形临界防皱变压边力加载曲线研究

针对板料拉深成形过程中如何最优控制压边力的难题,文章首先从理论上分析了圆筒件拉深成形过程中法兰上任一点处的承载能力,建立其应力应变平衡关系,从而得到法兰上任一点处的瞬时径向拉应力和周向压应力公式;其次结合法兰起皱有关能量守恒定理和Hill厚向异性理论,推导出了包含摩擦系数和板料厚向异性系数在内的法兰起皱临界最小压边力公式,并分析了各种拉深成形工艺参数对此法兰起皱临界最小压边力大小的影响规律;最后应用数值模拟软件eta/DYNAFORM验证此临界变压边力加载曲线的可行性,并修正其表达形式。最终板厚变化量的均方差计算结果表明,理论推导的起皱临界最小压边力修正加载曲线,不仅比常见的最小压边力恒定加载模式更节省能量,而且其厚度分布也更加合理、均匀。

基于DYNAFORM的筒形件拉深成形数值模拟技术

应用数值模拟技术对金属板料成形规律进行研究越来越受到重视。对影响筒形件拉深成形的主要因素压边力、凹模圆角半径、凸模圆角半径、摩擦系数进行了分析,并研究了单元技术、求解格式、本构关系等金属板料成形模拟中的关键技术。应用DYNAFORM数值模拟软件,对筒形件的两道次拉深成形四种主要因素的工艺参数进行了模拟优化。模拟结果分析表明,各因素对金属板料拉深系数影响的主次顺序在不同拉深道次下是不相同的,不能一概而论,与实验结果基本吻合。