成形和焊接仿真工艺链的改进有限元模型

本文研究了一种成形和焊接虚拟工艺链的可行性。与其他制造工艺不同，本文中引入了一个可变的有限元模型。通过有限元法，可以输入模型并用来多次进行仿真。与单个工艺仿真相比，本文说明了应用成形和焊接仿真工艺链的必要性和重要性。每种仿真都有其特性和目的。因此，成形仿真有限元模型不同于焊接仿真模型。本文提出了一种形成焊接成形仿真的模型和获得仿真结果的方法。成形仿真结果作为焊接仿真的初始状态，从而可以建立回弹行为模型。焊接仿真中需要对模型作些小的调整以满足仿真的要求。用于综合仿真的材料是DC04钢；因此，为了获得理想的结果，必须要考虑材料的金相组织。为了进一步满足生产应用的需求，本文应用了商业有限元求解器进行了计算。这种组合方法用于不同实例中，并且对结果进行了验证和讨论。本文提出了成形和焊接仿真工件的瞬时变形行为，并与单纯焊接仿真进行了对比；在考虑初始成形仿真的焊接仿真中，对变形的结果进行了重大改进。

航空发动机叶片导流管的固态介质模锻成形技术

对导流管的固态介质模锻成形工艺过程进行了有限元仿真,并对管坯尺寸、芯料体积、管坯与芯料和模具的摩擦系数等工艺参数展开研究,得到该工艺各参数对管坯成形后的厚度分布和形状精度的影响规律。分别通过单向拉伸试验和单向压缩试验,得到管坯材料和固态介质锡的应力–应变关系。给出了以零件最终几何信息来确定管坯和芯料几何尺寸的方法。为了避免飞边的出现,提出了沿切向设置分模面的模具设计方式。依据材料数据、管坯、芯料和模具的几何模型,建立了成形过程的有限元模型并对工艺过程进行仿真。将仿真结果中的零件厚度分布和贴模度作为评价成形质量的指标,分析了管坯和芯料的尺寸参数α和β,以及管坯与芯料、模具的摩擦系数fi和ft对成形结果的影响规律。结果表明,管坯和芯料的周长和容积缩放系数组合为α=1.00和β=1.05,摩擦系数组合为fi=0.05和ft=0.05时更有利于成形结果的厚度和贴模度分布。