变功率加工对激光熔覆成形零件宏观形貌的影响

通过创新使用模拟加工过程中实时调控激光功率的方法,对该模拟进行实验验证。获得激光功率的实时改变对于成形温度场和热应力场分布的影响规律;同时也得到了改变加工方法后成形试件的温度云图与宏观形貌特征。结果表明:通过改变激光加工方法,可有效降低成形试样的温度叠加效应与试样成形后的热应力,但达到一定临界点后会降低薄壁件成形效果与粉末利用率。此外改变加工方式还可有效提升试样的高度与可塑性。在实际激光零件加工与修复中,应合理运用加工过中实时改变激光功率的加工方法,既可有效降低成形试样出现加工缺陷的概率,又可提高能源利用率。

TA2钛管挤轧成形金属变形规律及工艺优化

采用挤轧成形工艺制备TA2钛管,建立了TA2钛管挤轧成形有限元仿真模型,研究了管坯在挤轧成形工艺中的变形过程;探究了轧辊送进角、轧辊公转速度和管坯前进速度对挤轧成形后管坯尺寸精度的影响规律;以管坯几何尺寸精度为评价依据,通过正交模拟试验得到钛管挤轧成形的最优工艺参数。结果表明,管坯的径向应变、周向应变以及轴向应变在挤轧变形区内呈明显三角分布;送进角过大和过小均使得管坯的尺寸偏差增大,管坯的尺寸偏差随着轧辊公转速度的增大而增大,管坯前进速度过小会导致管坯成形质量变差;最优的挤轧工艺参数为送进角6°,轧辊公转速度150 r·min^(-1),管坯前进速度5 mm·s^(-1);基于优化的挤轧工艺参数,成功挤轧出质量良好的TA2钛管。

PBX-3造型粉颗粒压制成型过程仿真分析

为了探究3号高聚物粘结炸药(PBX-3)压制成型过程中的颗粒演变行为和密度演化规律,采用多颗粒有限元法(MPFEM)结合Johnson-Cook(J-C)模型对PBX-3粉末在压制过程中的致密化行为进行了模拟仿真;将仿真结果与Heckel方程拟合,分析了压制过程中粉体的温度与压紧力大小对粉体颗粒致密化质量的影响,并讨论了粉末颗粒中的应力和应变分布。结果表明:在PBX-3致密化过程的滑移阶段、变形阶段以及压实阶段中,升高压制温度能有效减小压制过程中所需的压紧力,并提高药柱成型密度。

铝合金灯罩旋压成型有限元模拟及分析

为了探究采用旋压成型制备铝合金灯罩过程中材料的变形行为及其工艺参数对成型性的影响规律,采用模拟软件建立了铝合金1100 L5旋压数值模型,分析了旋轮安装角、芯模的转速、旋轮的速度对成形的影响规律。结果表明:芯轴转速对旋压件的成形质量影响不大,当旋轮的进给速度为1.74 mm/s时,成形工件的边缘部分出现起皱现象,安装角度为35°时,旋压件的边沿应力、应变都比较大。最佳工艺参数为:旋轮安装角为40°,芯轴转速为12 rad/s,旋轮进给速度为1.36 mm/s。

用动态显式有限元法对板材成形进行计算机模拟

介绍了动态显式有限元法的原理和特点 ,总结讨论了国际现有各种商用有限元软件的情况。采用显式有限元软件 L S- DYNA3D对板材零件冲压过程进行计算机模拟分析 ,预测冲压过程中可能出现的各种工艺缺陷 ,例如坯料的起皱、局部减薄和破裂 ,并以模拟结果为依据提出改进模具和工艺参数的办法 ,优化工艺参数 ,可以减少调试和修模的次数 ,以此实现降低模具费用、缩短制模时间、提高产品成品率和材料利用率 ,最终达到减少产品成本的目的。

六面体网格自动划分和再划分算法

提出了一种新的六面体网格自动划分和再划分算法“表层网格法”。首先根据所需划分模型进行模型的识别, 采用栅格法生成核心网格。然后进行核心网格与模型边界拟合,为克服由于边界拟合造成的表面网格质量下降, 采用包络表面网格的方法生成零厚度表层网格。通过表面网格和内部网格节点平滑处理技术,最终将模型划分为具有较高质量的完全六面体网格。最后通过网格划分和再划分实例表明:该算法具有原理简单、算法可靠、编程方便且划分网格质量高等特点,是分析材料塑性成形等问题比较理想的六面体网格划分算法。

JCOE预弯成型工艺理论分析与有限元计算

首先介绍了JCOE预弯成型的重要性,并对预弯成型进行了深入分析,运用弹塑性理论,确定出理论分析的数学模型,然后运用有限元分析软件对常用材料X80的预弯成型进行有限元模拟,对模拟结果进行了分析,最后将有限元模拟结果与理论计算结果进行了对比,证明了理论分析具有实际应用价值,为JCOE预弯成型的工业化应用奠定良好的基础。

铝合金薄壁矩形管绕弯成形起皱极限的预测

失稳起皱是铝合金薄壁矩形波导管绕弯成形过程中的主要缺陷之一,严重制约着薄壁矩形管绕弯成形极限的提高。笔者采用有限元数值模拟结合正交回归分析的方法,建立了薄壁矩形管绕弯成形起皱波纹度回归预测模型,并通过实验验证了该模型的可靠性;在此基础上推导出了基于失稳起皱成形极限的解析模型。研究获得了芯头个数、防皱块与管坯间隙及芯模与管坯间隙对起皱极限的影响规律,并获得了铝合金薄壁矩形管绕弯成形起皱极限图。该研究为提高实际生产中薄壁矩形管绕弯成形质量提供了依据和指导。

复杂杯杆型零件成形工艺的比较研究

采用基于热力耦合的刚粘塑性有限元方法对复杂杯杆型典型零件——钟形罩预成形件多种温热成形工艺进行了有限元仿真 ,得到了变形流动规律和力能参数 ,并进行了相关实验研究 ,其结果对复杂杯杆型零件温热成形工艺的选择有指导和参考作用。

汽车铝合金地板梁拉延成形工艺模拟分析

借助Dynaform软件,对某汽车的地板梁进行了拉延模设计及有限元模拟成形性能研究。在构建有限元模型的基础上,从制件的冲压方向、工艺补充面、压料面和坯料初始形状等方面进行了设计分析。设计了3种不同的工艺补充方案,研究了各方案的地板梁拉延成形特点。通过分析制件减薄率指标,确定了较优的工艺补充方案:H=55. 4 mm,L1=10 mm,R1=20 mm,R2=30 mm,L2=70 mm。该方案的材料利用率为60. 1%,板料能够顺利流动,切边后得到制件的最大减薄率为18. 2%,制件表面无破裂及起皱。为进一步改善制件的成形质量,增设了拉延筋并对主要参数进行了优化设置。得到最终制件的最大减薄率为19. 1%,且表面成形良好。在模拟分析的基础上对制件进行了实际的冲压试验,实际冲压制件的最大减薄率与模拟结果的误差为3. 14%,符合制件的质量评价标准。

传动轴万向节叉精密成形过程有限元模拟

采用刚粘塑性有限元法对传动轴万向节叉精密成形过程进行了数值模拟分析,得出了成形过程中的挤压力、速度、应力、应变及温度场的变化规律,较好地预测了成形过程中可能产生的缺陷。本文研究结果有助于对传动轴万向节叉成形工艺及模具结构进行优化设计。

火车车轮成形工艺研究及有限元模拟

介绍了火车车轮的成形工艺。采用有限元模拟了车轮成形工艺的镦粗和预成形工步 ,得出变形过程中材料的流动规律、工件内部的应变场和温度场等信息。通过多次模拟镦粗压下量对预成形的影响 ,确定了最佳的镦粗压下量。

不锈钢板式热沉液压胀形工艺参数仿真分析

不锈钢板式热沉具有低温性能好、生产周期短、生产成本低等特点,已经广泛应用于国外航天器环境模拟试验设备中,是热沉发展的新趋势。为掌握不锈钢板式热沉的加工工艺,建立不锈钢热沉液压胀形有限元分析模型,研究滚弯预成形工序、边界压紧力和焊点布局等工艺参数对热沉位移分布、应变分布和厚度分布的影响,以及焊点布局、胀形压力对流道高度和成形均匀性的影响规律,得到合理的工艺参数,为航天器真空热试验用不锈钢板式热沉的研制和生产提供了指导。研究成果目前已成功应用于KM8为代表的空间环境模拟器的百余套热沉研制中,取得了良好效果。

轿车等速万向节星形套冷挤压成型过程有限元模拟

采用大型有限元软件MSC.Marc对轿车等速万向节星形套冷挤压成型过程进行了有限元数值模拟,详细讨论了有关数值模拟技术问题,得出了挤压力在加载过程中的变化曲线、工件随时间变化的温度场分布云图、工件等效塑性应变云图及模具内圈的应力分布云图,较好地解释了模具疲劳破坏的原因。研究结果有助于对轿车等速万向节星形套成型工艺及模具结构进行优化设计。

基于有限元模拟的十字轴锻件模具设计

利用造型软件UG对十字轴进行了建模,并使用有限元软件DEFORM-3D对成形过程进行了模拟分析,得到了坯料的应力状态和模具的载荷—行程曲线。通过模拟结果,分析了十字轴预锻成形中的问题,改进了模具设计。

采用Deform-3D对5083铝合金车轮锻造过程的模拟研究

利用Deform-3D有限元仿真软件,实现了5083铝合金车轮模锻件在预锻、终锻整个成形过程的数值模拟,分析了预锻、终锻过程中应力和应变分布、载荷计算、材料流动速度及温度场的变化情况,为模具及成形设备的设计提供了可靠依据。经生产实践验证表明,预锻模和终锻模设计合理,锻压工艺适宜。

铁路货车支撑座锻造成形过程仿真与实验

分析了支撑座的锻造成形性,提出了一模两件、左右支撑座合二为一的锻造新工艺、新方法,采用塑性成形有限元(FEM)软件DEFORM-3D,基于三维刚粘塑性有限元理论对支撑座的锻造成形过程进行了模拟分析及优化,并利用优化后的工艺方案进行了生产试制。产品检验及应用实践表明:支撑座锻造新工艺可行、锻钢支撑座产品性能稳定可靠。工厂已实现了锻钢支撑座系列产品的批量生产。

钣金件多工步成形计算机模拟数据处理研究

为研究橡皮成形工艺在多工步成形中的应用 ,本文研制了动 -静联合算法的非线性有限元软件包 SHEET-FORMING.主要论述 :软件包在动 -静联合算法中的数据双向传递处理技术 .它合理地处理多工步成形模拟关键问题——工步间变形历史信息传递、板料与模具干涉 ;克服通用商品软件在这方面的不足 ,计算稳定性和模拟精度有所提高 ;科学地。

压铸摩托车轮毂服役状态的数值模拟

以摩托车轮毂为例,针对车轮径向疲劳试验与弯曲疲劳试验,采用ANSYS软件建立了两型静态线性有限元模型。通过数值模拟,得出了压铸车轮的高应力区,部位为轮辐与轮辋过渡圆角处。这与实际车轮失效部位吻合,证明该数值模拟具有正确性。根据镁合金的铸造性能及摩托车轮毂的结构特点,确定其成型方法为高压铸造工艺。

不同成形工艺对7050铝合金壁板试验件拉伸性能的影响研究

为探究采用数控成形、机加+轧压、机加+轧压+去应力退火三种不同成形工艺将7050-T7451铝合金板材呈10°弯曲成形情况下对拉伸性能的影响,通过静力拉伸试验研究了三种情况下7050铝合金板材在沿轧制方向(0°)和垂直于轧制方向(90°)的力学性能差异,并进行了金相观察。试验结果表明,数控成形下得到的型材屈服强度最高,90°方向的流体应力略低于0°方向的流体应力,其最大破坏载荷、抗拉强度和断后伸长率未表现出明显的差异性。三种不同成形工艺下的7050铝合金板材对其晶粒尺寸的影响较小。