高温超塑胀形实验装置

超塑变形具有很强的结构敏感性,其变形规律与应力状态和变形路径有关,因此在处理二维胀形问题时,不能直接引用一维拉伸的实验数据,胀形实验装置便成为理论研究和制定工艺方案的重要手段。设计了高温超塑胀形实验装置,并针对实验装置进行了程序设计。该实验装置具有氩气净化、炉外加热、温度和压力闭环控制,能同时施加正压、背压并按设定的恒压、恒极点胀形速度和应变速率进行实验,同时可以无接触地记录胀形件极点高度与时间的关系,并观察其形貌变化过程。

大型弯头无模整体液压胀形新工艺的实验研究

提出了一种旨在用于大型管路系统的无模整体液压胀形制造弯头新工艺．成功地获得了一个厚度3．0mm、口径531．0mm、弯曲半径1310．0mm的45．0°弯头实验件，其材料为Q235A该弯头初始结构为截面为正六边形的焊接扇形环壳结构，成形压力约为2．5MPa．实验表明，无模整体液压胀形法制造大型弯头造价低廉、简单可行．

波形套缩径—胀形复合成形实验研究

采用复合缩径—胀形工艺成形汽车用波形套。该方法工艺新颖 ,模具简单 ,生产效率高。实验研究表明管坯缩径—胀形复合成形时 ,变形区内质点应力状态好 。

液压胀形轧辊功能的动载实验研究

结合“九五”国家重点科技攻关项目 ,研制了一对用于四辊轧机的液压胀形支撑辊 ,并在国内完成了液压胀形轧辊的动载实验。研究表明

等边双圆锥台壳体内环约束胀形的实验研究

针对等边双圆锥台壳体在自由胀形过程中 ,赤道环焊缝处由于纬向压应力而产生失稳起皱现象 ,提出在壳体内加圆环的约束胀形工艺 ,实验证明了壳体内侧加约束圆环后成形过程中没有起皱现象发生。

板料粘性介质胀形、聚氨酯以及钢凸模胀形的实验研究

采用胀形实验 ,对比研究了 3种不同粘性介质胀形、粘性介质与聚氨酯及钢凸模胀形 ,以及在不同反向压力下粘性介质胀形对板料成形性能的影响。结果表明 ,采用粘性介质作为成形过程软凸模比聚氨酯和钢凸模具有较低的厚度减薄量和更均匀的壁厚分布 。

镁合金板拉深及拉胀复合成形性能实验研究

通过实验,研究了镁合金板的拉深以及拉深+胀形复合性能,对这一新材料的冲压变形规律有了一定认识,得到了一些有实用价值的数据:极限拉深系数、壁厚变化、锥杯值以及一些塑性变形现象。

硬态Q235A长管胀形工艺实验研究

介绍了Q2 35A硬态材料长管无模具保护胀形工艺。研究其胀形工艺、模具结构 。

钢制变直径容器无模液压胀形实验研究

提出采用无模液压胀形工艺制造钢制变直径容器 ;设计了 ,三种胀形预制壳体结构 ,包括球瓣式、双锥台式、双锥台加圆柱式结构 ,并进行了液压胀形实验 ;测得壳体变形过程中不同部位的应变变化 ,分析了不同结构壳体的变形规律 .壳体焊缝对成形的发生和发展有一定影响 ,但仅双锥台式结构在变形过程中出现起皱并随胀形的继续而消失 .三种壳体成形后外形略有不同 ,但均较为饱满 ,无残留起皱现象 ,说明采用该工艺制造变直径容器可行 ,且可根据具体工艺要求和制造条件选择壳体结构方案 ,以达到最佳实用效果 .

球形凸模胀形时胀形力的理论计算与实验验证

本文从塑性力学出发,推导出了球形凸模胀形力的理论计算公式,根据该公式做出了胀形力P和胀形深度h理论函数关系曲线——P-h理论曲线,并且对曲线进行了实验验证.当β=1,sσ取屈服强度和强度极限的平均值时,凸模胀形理论曲线与实验所得的凸模胀形曲线几乎完全重合.从而证实了理论公式的正确性.

卡车驱动桥壳体机械扩胀成形工艺分析及实验研究

提出一种适用于中型卡车驱动桥壳体制造的施加轴向辅助推力的机械扩胀成形工艺。推导了低于金属再结晶温度条件下方管坯极限扩胀成形系数的解析式,并对成形过程中各力参量的匹配对极限扩胀成形系数的影响规律进行了分析,给出了径向胀形时轴向辅助载荷的取值范围。根据所得出的理论,以某5t卡车驱动桥壳为研究对象,基于有限元软件DEFORM-3D对成形过程的关键工序进行了数值模拟,获得了金属流动状态、应力应变分布及壁厚的变化规律,并对桥壳在扩胀过程中出现缺陷的形式和部位进行了预测。在挤压设备上进行了相关的物理试验,结果表明轴向辅助载荷对于防止胀形过程中发生拉裂的必要性。实测了试验中合格样件的外形和壁厚分布,试验结果与有限元模拟结果吻合,从理论和实践上验证了机械扩胀成形工艺应用于制造中型卡车驱动桥壳的可行性。

铝合金管件液压胀形的实验及仿真分析

为深入了解薄壁管在不同加载路径下的成形情况及变形规律,采用仿真分析与实验测试相结合的方法对薄壁管件在内部液压下的塑性变形特征进行研究,并自行搭建了能够实现铝合金管件液力成形的实验系统,进行了不同工况下的胀形试验.基于ABAQUS非线性有限元软件对铝合金管件液压胀形过程进行数值模拟,通过将仿真结果与实验结果进行对比,验证了有限元模型的正确性,以此为基础,对胀形管件的失效形式、壁厚分布以及合理的加载路径进行研究,并总结了胀形管件的变形规律,为研究复杂变截面管件液压成形提供了有益的参考.

TA2钛合金管材热态气压胀形性能及力学性能(英文)

通过单向拉伸试验测试TA2钛合金管材在700~850°C和4×104s1~4×101s1应变速率下的力学性能,观察拉伸断口形貌。开发管材热态胀形实验装置,测试管材在770~950°C的热态气压胀形性能,获得胀破压力和极限胀形率随温度的变化规律,并对典型的破裂形式进行分析。结果表明:TA2钛合金管材的抗拉强度随着温度的升高或应变速率的减小而减小;总伸长率显著增大(142%~331%)。热态气压胀形时,随着温度的升高,胀破压力从6.5MPa单调下降至1.2MPa,极限胀形率呈先增加后降低的变化趋势,在890°C时达到最大值,约70%。在不同温度下气胀时,出现环向破裂、轴向破裂及分散破裂3种不同的破裂形式。TA2钛合金管材适合的热态气压成形温度区间为860~920°C。

热态气压胀形聚碳酸脂板材盆形件有限元分析

为了研究聚碳酸酯板材在热气压胀形过程中的几何形状变化、应力、应变分布及璧厚等参数的变化情况,利用DYNAFORM软件对板厚为4 mm、直径100 mm聚碳酸酯盆形制件加工过程进行数值模拟,并且得出了相应的结论.分析表明:聚碳酸酯板材在均匀增压至某特定数值时,有一个突然的变形.在纬向应变分布,璧厚分布及位移变化所得的云图中均有一个临界圆,这使得制件的璧厚从临界圆到压边圈的厚度逐渐增加.实验结果与有限元分析结果一致.

车身用5182铝合金板成形极限研究

基于M-K理论,分别结合Hill79和Logan-Hosford屈服准则构建成形极限预测模型,导入5182铝合金材料参数,分析板料初始厚度不均匀度、指数参数对其成形极限曲线的影响;通过结合非接触式应变测量系统的Marciniak胀形实验采集5182铝合金板料极限应变数据,并与预测成形曲线进行对比。结果表明,当板料初始厚度不均匀度为0.97时,基于M-K模型结合Hill79屈服准则的预测曲线与实验结果的符合度为94.09%。

AA6061铝合金管材热态气压成形性能及微观组织(英文)

为测试AA6061挤压管材的成形性,在350~500°C进行自由胀形实验,为复杂结构件的热态金属气压成形(HMGF)提供基础。通过测量最大胀形率(MER)和破裂压力直接表征加热状态下管材的成形性能。测量不同位置的维氏硬度,进行断口的SEM分析,并通过EBSD方法分析沿轴向和环向的微观组织。结果表明,在425°C下胀形时最大胀形率达到极值86%。随着温度的升高,破裂压力从4.4MPa降至1.5MPa。破裂位置的维氏硬度略高于其它部位。在高温下发生微孔聚集型断裂,在500°C出现过热组织。胀形时随着温度的升高,初始的细小等轴晶粒开始长大并沿轴向和环向被拉长。

超塑性自由胀形精确加载实验测量装置

超塑性合金的结构敏感性很强,板材超塑性充模胀形的变形规律,不仅与应力状态有关,而且与加载路径有密切关系.超塑性自由胀形边界固定不受摩擦影响,因此,研究超塑性自由胀形的变形规律及其实验装置,是超塑性充模胀形成形的重要基础.采用纯净高压氩气源并用炉外加热系统加热后作为高温高压胀形加载介质,提高了热效率和试件加热的均匀性;采用光电转换非接触测量装置,避免了接触式顶杆对自由胀形件极点处附加应力和温度不均匀的影响;以筒形压边绝热炉内试件的温度和压力为依据,反馈调控温度和压力,提高了试件温度和压力的测控精度;在加载气路中通过准确测控步进电机转角实现调压,并控制电磁阀加载,显著增加了调控气压的响应特性.同时介绍了恒压加载、压力跃变加载以及附加背压的对向差压加载等几种自由胀形典型加载路径的实现步骤和方法,提供了测量超塑性自由胀形应变速率敏感性指数m值和探索提高超塑性自由胀形变形速度的新途径.

管材自由胀形时胀形区轮廓形状的影响因素

基于中间自由胀形区为椭圆形轮廓线的假设,对管材自由胀形过程进行了理论分析,研究了影响椭圆形状的主要因素及其对测试结果的影响.结果表明,影响椭圆形状的主要因素是管材胀形区长度和约束模具圆角半径.在其它条件一定时,椭圆的长短半轴比值随管材胀形区长度的减小或约束模具圆角半径的增大而减小,即管材胀形后的轮廓线形状从椭圆形逐渐变化为圆形然后又变为扁椭圆形.由胀形实验所得的应力-应变曲线随胀形区长度和约束模具圆角半径的不同而不同,但基本低于单向拉伸所得结果;而且在胀形区长度减小或约束模具圆角半径增大时,这种差别更大.

拉胀工艺参数对半球形件成形极限的影响研究

为了提高半球形件拉胀成形的成形极限,研究了拉胀工艺参数压边力、摩擦系数、冲压速度以及凹模圆角对拉胀成形极限的影响规律。通过数值模拟分析与正交实验设计相结合的研究发现:影响成形极限最大的因素是压边力,其次是凹模圆角和摩擦系数,而冲压速度对成形极限的影响程度相对较弱;成形极限高度随着压边力、摩擦系数以及冲压速度的增加而降低,而随着凹模圆角的增大而增大。综合分析,为了提高半球形件拉胀成形极限,最合适的压边力为20 k N,凹模圆角为12 mm,摩擦系数为0.125,冲压速度为2000 mm·s-1。最后通过工艺实验表明,试验结果与模拟结果相一致,大大提高了半球形件的拉胀成形极限。

聚苯硫醚(PPS)板材粘性介质温热胀形性能研究

针对小批量、薄壁聚苯硫醚(PPS)零件,提出采用PPS板材通过粘性介质温热胀形方法,并进行了胀形工艺研究。通过单向拉伸实验,得到了不同温度及拉伸速度下PPS板材的工程应力-应变曲线和断面收缩率。通过PPS板材粘性介质温热胀形实验,得到了成形温度和粘性介质加载速度对胀形试件中心剖面轮廓和壁厚分布的影响规律。研究结果表明:100~180℃范围内,随着温度的升高和加载速度的降低,PPS板材的成形性能不断提高。在一定温度和加载速度条件下,可以采用粘性介质温热胀形方法成形小批量的薄壁PPS零件。