正反胀形对铝合金超塑成形件厚度的影响

利用有限元软件MARC对5083铝合金零件超塑性成形过程进行模拟,获得了优化的压力-时间加载曲线,同时进行了超塑成形实验,并对不同工艺条件下成形后零件的壁厚分布结果进行了分析比较。结果表明,模拟值与实验值吻合良好,且优化的加载曲线明显改善了成形零件的壁厚分布。

钣料正反胀形过程仿真及加压曲线优化

对圆筒形凹模约束的钣料正反胀形过程进行仿真 ,分析了成形过程工件形状变化及壁厚分布状况 ,通过仿真预测最大应变速率控制压力载荷变化 。

TC4半环超塑正反胀形工艺研究

对钛合金半环的超塑成形技术进行了工艺研究。采用正反胀形方法来控制成形后半环的壁厚,并通过数值模拟手段,对壁厚控制的关键即正反胀形模具型面进行了优化设计,同时进行了试验验证。结果表明数值模拟数据较好的预测了超塑成形后的半环壁厚分布,利用优化后的正反胀模具实现了半环试验件的壁厚均匀化。该方法能够明显提高材料利用率和后续车加工效率,并降低制造成本。

5083铝合金动车车窗超塑气胀成形工艺

超塑气胀成形工艺是复杂薄壁零件成形的主要技术.以5083铝合金为研究对象,利用Marc有限元软件对动车车窗的超塑气胀成形工艺进行研究,选择合适的正反胀时间和压力,设计了3套不同的反胀模具(底面左上端圆角大小不同以及左端是否有凸槽),依次进行热冲压、反胀及正胀有限元分析,最终得出正确的超塑气胀成形模具.结果表明:反胀过程中储料的多少对成形件有显著影响;其中两种成形件的右边储料过多,刚性太大,正胀时难以变形,出现褶皱缺陷,而另外一种成形件由于模具左端设有凸槽减少了储料,刚性也减小,故易于变形且无明显缺陷;成形件最小壁厚为2.496 mm,位于车窗内边缘棱边处,最大减薄率为37.6%,与模具贴合良好且质量稳定,整体壁厚分布均匀.

镁合金板材正反向快速气压胀形实验

采用两种不同轮廓的反向预成形模具进行高应变速率气压胀形实验,结果表明,内外凹圆弧预成形模的成形效果好于半圆弧预成形模,反向胀形的时间可控制在10s,表面和微观组织均无明显缺陷。利用上述预成形模进行半球件正反向气压自由胀形实验,研究正反向胀形的效果,正反向胀形可以显著提高AZ31B镁合金板料的成形能力,使胀形件高径比从0.344提高到0.522,并使壁厚均匀度从19.4%提高到半圆弧预成形模具的32.3%,内外凹圆弧预成形模具的45.5%。在400℃温度下胀形300s,可以成形出高径比为0.522的完好半球件。

镁合金筒形件正反向快速气压胀形实验研究

采用两种不同轮廓的反向预成形模具以1.5mm厚的AZ31轧制镁合金板材为坯料进行了筒形件的快速气压胀形实验,结果表明预成形模具型腔轮廓曲率半径过小(r=5)时,反向胀形时间可达到120s。当反向胀形变形量较大时,在较高的气压下成形预成形件内表面会产生一些垂直于板料轧制方向的拉裂痕。筒形件单向和正反向气压胀形实验结果表明,在400℃温度下胀形300s可以成形出高径比(高度/直径)为0.37的完好筒形件,筒形件壁厚介于0.44和1.40mm之间,最薄处位于底部拐角处。

控制厚度分布的正反向超塑胀形的有限元分析

为研究正反向超塑胀形工艺对厚度分布的影响,应用商业有限元软件MARC对带有凹槽的深盒形7475合金零件正反向超塑胀形过程进行了有限元模拟,并对不同工艺条件下成形后零件的壁厚分布结果进行了分析.研究表明:正反向超塑胀形工艺是控制成形零件壁厚的有效途径,通过优化压力-时间曲线和反向胀形模具形状,明显改善了零件的厚度分布,达到了零件的设计要求;后处理直观地显示了该零件正反向超塑胀形的全过程,为成形提供了合理的方案;零件变形各阶段的应变速率控制在7475合金的应变速率范围内,证明压力-时间曲线设计合理.

5A06铝合金板材超塑气胀成形壁厚均匀性研究及模具设计

采用正反吹气胀超塑成形的方法,利用MARC有限元分析研究5A06铝合金板材在不同反吹型面下成形件壁厚均匀性。结果表明,优化的反吹减薄变形使成形件壁厚分布均匀性大大改善,最薄处壁厚从单纯正吹胀形时的0.64 mm提高0.94mm。根据数值模拟的最优预成形反吹型面完成某型号卫星件(按比例缩小)的模具设计。

5A06薄壁壳体超塑胀形过程壁厚分布规律及其控制

采用正反胀形法对薄壁壳体的壁厚分布进行了改善。首先通过数值模拟的方法,模拟了正胀形及两种不同反胀形模具气胀过程,进行了模具的设计制造;然后对正胀形及正反胀形进行了实验验证,并比较了两种不同反胀形形状对最终零件壁厚分布的影响,提出了用壁厚分布均方差判定壁厚均匀性的判据。研究表明,与正胀形相比,采用两种正反胀形法成形的零件的最小壁厚从0.69 mm增加到0.91 mm和0.89 mm,使零件的壁厚分布均方差从0.1236降低到0.0727和0.0642,证明了正反胀形法可以改善5A06铝合金壁厚分布均匀性。

5A06铝合金板材超塑气胀成形数值模拟

目的改善5A06铝合金板材超塑性气胀成形件壁厚分布。方法采用MARC有限元分析方法,对商业供货态5A06-O铝合金板材(原始厚度为2 mm)的超塑性成形进行数值模拟分析。结果优化后的反吹预减薄变形,使杯形件最终壁厚分布大大改善,最薄处壁厚从单纯正吹胀形时的0.65 mm提高到了0.94 mm,壁厚均匀性指数达到0.079。结论合理的反胀形模具可以增加最小壁厚,达到提高壁厚均匀性的目的。

半球形Al-Mg-Sc合金超塑胀形壁厚分布的有限元分析

应用MARC软件对半球形Al-Mg-Sc合金的超塑胀形进行仿真,分析了正反向超塑胀形对于半球形件壁厚分布的影响,以及不同深度的凹模对胀形结果的影响。结果表明,采用合理的正反胀形可以很好地改善成形件的厚度不均匀性,试验验证了仿真和试验结果比较吻合。

铝合金超塑性气胀成形壁厚分布工艺研究

应用MARC软件对铝合金的超塑性胀形进行仿真,分析正反向和正向超塑胀形对成形件壁厚分布以及不同变形量对胀形结果的影响,比较了2种不同胀形方式对成形件壁厚分布和成形极限的影响。结果表明,采用合理的正反胀形可以很好地改善成形件的厚度不均匀性并大大提高成形极限,实验验证了仿真和实验结果相吻合。