盒形件法兰起皱临界压边力影响规律研究

起皱是盒形件拉深成形中的主要缺陷,而压边力是控制法兰起皱的主要手段。本文采用基于C-B准则的理论解析与数值模拟方法,研究了材料性能和工艺参数对盒形件拉深法兰起皱临界压边力的影响规律。结果表明:材料性能参数中强度系数K、硬化指数n对法兰起皱临界压边力影响较大,而塑性应变比γ对临界压边力几乎没有影响;临界压边力随拉深行程增加而增大,凹模圆角增大时,临界压边力减小,凸、凹模间隙对临界压边力影响较小。

盒形件法兰起皱临界压边力的试验研究

为研究工艺参数对盒形件法兰起皱临界压边力的影响规律,设计了一套变压边力的盒形件拉深试验装置,该装置具有独特的变压边力控制方式,即压边力与起皱高度成线性关系。通过该装置进行了矩形盒成形试验研究,获得了工艺参数对压边力影响的规律。结果表明:起皱临界压边力随行程增加而增大,随着凹模圆角半径的增大而减小;凸、凹模间隙在一定的范围内对临界压边力影响较小,但当间隙过大时,临界压边力的增加速度明显。

拉深过程智能化控制中的法兰起皱临界条件

从能量原理出发，推导出了考虑摩擦影响时轴对称件拉深过程中法兰起皱的临界压边力，分析了摩擦系数、毛坯相对厚度等主要因素对法兰起皱临界压边力的影响，为拉深过程的智能化控制提供了预测最佳压边力规律的理论依据．

智能化拉深控制中的法兰起皱临界条件

建立了轴对称件拉深法兰起皱的数学模型。从能量平衡原理出发,推导了考虑几何参数、摩擦系数和材料性能参数及板材皱曲时约束条件的轴对称拉深成形过程中法兰起皱临界压边力的变化规律,给出了皱曲判据。理论分析与实验吻合较好,为拉深过程的智能化控制提供了理论依据。

薄壁球面构件普旋法兰起皱预测方法评价

为了探究现有的起皱评价方法对薄壁球面构件普旋法兰起皱发生时刻预测的精确性,以2024-O铝合金球面薄壁构件第一道次普旋为研究对象,通过试验方法确定了2024-O铝合金旋压法兰起皱发生时刻,同时结合数值仿真手段,基于现有的起皱评价方法分别得出了2024-O铝合金旋压法兰起皱发生时刻的结果.研究结果表明:法兰几何波动法和基于塑性失稳的理论模型可以正确地预测法兰起皱发生时刻,前者预测误差达到12.5%,后者误差为7.7%;旋压力法可以预测法兰严重起皱时刻,但无法定量预测起皱发生时刻;弹性应变能振荡法对上述两种起皱问题均无法预测.

旋压法兰起皱预测

针对金属薄板在普旋成形时易出现法兰起皱失效的问题,开展了铝合金封头普旋成形的有限元仿真及实验研究,分析旋压法兰边的弹性应变能及其增量与起皱失稳之间的关系,提出了铝合金材料的起皱判据.结果表明:在金属薄板普旋成形过程中,旋轮给坯料施加的变形力导致了法兰边的弹性应变能增加和振荡.由于弹性应变能增量幅值的增加,法兰边和旋轮作用区围成的扇形区域中出现了不稳定区域,故产生失稳起皱.基于Drucker公设提出了法兰起皱的判据,并建立了计算流程.通过普旋实验的验证可知,该判据能较准确地预测旋压成形时法兰边的起皱缺陷.

双层板球冠形构件普旋法兰起皱预测

针对双层板在普旋成形时易出现法兰起皱的问题,提出了一种理论预测方法。首先对双层板在旋压成形过程中法兰的受力情况进行了分析,然后基于塑性理论对弯曲应变能和外力做功分别进行了求解计算,并根据能量平衡方程建立了解析模型,用来确定无法兰起皱缺陷的成形极限。计算结果表明,旋轮进给比和板料厚度对法兰起皱的影响显著,旋轮进给比越大,板料越薄,双层板在普旋阶段的成形极限越小,法兰越易出现失稳起皱。以SUS430/Al3003双层板为例进行工艺实验,研究发现,利用解析模型得到的计算结果与实验结果一致,证明了上述理论预测模型的可靠性。

盒形件法兰皱曲失稳的临界条件

在盒形件拉深成形智能化控制过程中,为了防止法兰起皱的产生,必须认识起皱发生的机理,进而对起皱的发生进行控制。本文基于一点应力状态的C B准则建立了应用与判断法兰起皱的判断准则,完善了起皱的预测方法,给出了获得起皱的临界行程与压边力关系曲线的方法,这为进一步实现法兰起皱的实时预测提供了依据。

薄壁盒形件法兰区起皱影响因素的有限元模拟研究

金属薄壁盒形件在拉深成形过程中,由于模具结构和工艺条件的影响,成形过程中法兰区常发生起皱现象,在生产实践中消除这些问题能够显著降低生产成本和提高产品质量。以NUMISHEET'93国际会议的标准考题之一薄壁方盒形件为例,使用有限元软件ABAQUS模拟研究了模具圆角、润滑条件、压边力,以及板坯形状等因素对法兰区起皱的影响规律,得到了一些改善方盒形件成形质量的工艺措施。

薄壁封头电磁感应加热旋压工艺

火箭燃料贮箱薄壁球面封头,由于其具有大径厚比、弱刚性的特点,利用传统旋压加工方法容易出现封头结构失稳现象.提出薄壁封头电磁感应加热旋压成形的工艺方法,采用MSC.Marc有限元软件建立了薄壁封头加热旋压三维有限元仿真模型.研究了主要工艺参数——旋压温度T、进给率f和旋轮圆角半径r对封头壁厚均匀性的影响,以及温度场对法兰稳定性的作用.结果表明：在合理范围内,提高旋压温度、增大旋轮圆角半径和减小进给率可以提高成形件质量.最终确定优化工艺参数为：r=4 mm, f=1.35 mm·r-1, T=250~300 ℃.通过开展封头电磁感应加热旋压实验,验证了电磁感应加热旋压工艺方案能有效抑制法兰起皱并提高工件壁厚均匀性.

基于AutoForm模拟的汽车B柱加强板热冲压工艺分析与优化设计

利用AutoForm软件对B柱加强板热冲压过程进行成形工艺模拟,并针对分析过程中出现的起皱现象,分析其起皱原因后对零件模面进行调整、优化,通过在法兰边处增加拉延槛和拉延筋以及优化下模压料板的压料间隙值来解决B柱法兰边起皱以及侧壁局部减薄的问题,对结果进行优化设计、对比优化前后的分析结果,选出最优的设计方案。通过分析和优化改进,采用B柱大头端上模压料板的压料力为60 kN、中间压料板的压料力为20 kN、下模压料板的压料间隙为1.4 mm、保压力为3000 kN、保压时间为7 s的工艺参数进行拉延成形仿真模拟,得到的零件无开裂和起皱缺陷,表面质量较好,满足加工工艺要求,可有效缩短模具的开发周期和成本。

某盒形件充液拉深成形工艺及试制研究

充液成形技术是一种新型的金属成形工艺,广泛应用于汽车、航空,航天等领域零部件的生产制造。本文讲述了采用充液拉深工艺代替传统的刚性模拉深工艺成形某盒形件的过程,通过数值模拟的方法研究典型盒形件充液拉深过程,根据数值模拟试验试模,并采用调整压边间隙和压边力的方法解决试模中出现的法兰起皱问题。