筒形件多次拉延与反拉延成形仿真与优化

针对筒形件拉延成形容易出现底部成形不足、沿口局部起皱及反拉延R角台阶开裂等成形性问题,综合应用三维建模软件CATIA与有限元分析软件Auto Form,对零件拉延成形进行数值模拟与工艺方案优化,研究存在成形性问题的原因及解决措施.研究结果表明,合理的拉延凹模R角、初始料片形状与工艺方案可以有效解决零件的拉延成形存在的问题.     

钛合金超塑成形工艺及应用

钛合金超塑成形技术可以制造出形象复杂的整体结构零件,而且可以降低成本和减轻结构重量,因此钛合金超塑成形技术得到了各国航天航空业的高度重视,并在实际应用中成为研究热点。因此本文主要对钛合金超塑成形的工艺和应用进行了浅析。     

多工位级进冲压成形联动数值模拟

单动模拟模式通常用于各个工序的成形工艺优化而无法观看其工艺方案连线情况,因此难以对工艺方案的进一步优化做出调整.通过研究某轿车加强板的零件图,初步确定了零件的成形工艺方案.综合应用CATIA建模软件与AutoForm仿真软件,从第一工位OP05(Operating Position 05)至最终工位OP80逐步建立了制件模具的9工位联动有限元模型,并采用AutoForm中静力隐式算法的增量法功能进行了联动数值模拟.OP80模拟结果表明,制件未开裂,但外侧翻边处及零件与载体的连接端局部成形不足.通过分析成形缺陷,优化了单动模拟工艺方案,缩短了模具开发周期.     

大型复杂零件的挤压铸造成形技术

以某特种车辆支架零件为例,提出一种适用于大型复杂零件的挤压铸造成形工艺,设计了模具,并运用Pro CAST软件进行了铸件流动场和温度场的数值模拟分析,验证了成形工艺参数.最后运用A356铝合金进行了大型复杂支架的挤压铸造成形实验,试制铸件满足要求.研究结果表明,所设计模具对大型复杂零件具有较好的成形能力,从而验证了该成形工艺对实现大型复杂零件挤压铸造成形的可行性和有效性.     

压边力和液压力对椭球形件充液拉深成形的影响

起皱和破裂是板材零件的两大缺陷。充液拉深成形是一种新的塑性加工工艺，可以改善曲面形零件的成形质量。压边力和液压力是该工艺的关键参数。利用Dynaform有限元分析软件研究了旋转椭球形件在恒压边力变液压力、变压边力变液压力情况下的充液拉深成形情况。模拟结果表明，压边力和液压力的加载路径对于零件的成形有明显的影响，采用变压边力变液压力技术可以得到不破裂、不起皱、减薄率小、厚度均匀的零件，在很大程度上改善了零件的成形效果。     

基于智能算法的预成形模具优化设计

为了保证航空发动机盘类锻件组织变形均匀,提高人工模拟效率,提出基于多软件协同仿真的回转体类锻件预成形模具智能优化算法。首先,利用CATIA构建预锻模具的参数化几何模型,并用Deform-2D计算终锻过程中锻件等效应变,然后使用MATLAB的遗传算法工具箱作为控制模块进行智能化控制。其次,编写3个软件的接口程序,使3个软件之间实现自动、协同、实时动态优化。最后,将该优化算法应用于钛合金整体叶盘的生产试制。研究结果表明:该优化系统具有良好的智能性和鲁棒性,优化后的锻件内部等效应变在理想区间(0.45～1.05)所占比例由54.8%提高到了94.3%,并且通过产品试制测试零件性能满足要求。     

厚壁长筒形零件冷挤压成形工艺的研究

对厚壁长筒形零件采用冷挤压成形工艺进行了可行性分析，阐明了采用所设计的工艺方案和特殊模具，能有效地抑制不利因素影响，实现了厚壁长筒形零件（S62链条滚子）的冷挤压一次成形。     

某型机外涵承力环精益加工研究

本文以某型航空发动机外涵承力环为典型零件,介绍了腐蚀工艺、热处理工艺在钛合金材料中的应用,介绍了缩短钛合金零件加工周期的方法,同时还介绍了在数控加工中利用层铣刀提高数控铣加工效率的技术。根据腐蚀工艺和热处理工艺的工艺特点,通过调整加工余量的方式,改变热处理工艺和腐蚀工艺的工艺顺序,从而杜绝了零件的半精加工工序,缩短了零件的工艺路线,提高了零件的加工效率,缩短了零件的加工周期。解决了钛合金零件冗长的工艺路线的问题,为今后钛合金零件的加工技术提供参考。     

直齿内齿轮精锻成形新工艺的三维数值模拟

为改善直齿内齿轮零件采用常规闭式镦挤成形时载荷大、型腔充满困难、模具磨损严重等情况，本文在分流锻造法的基础上，采用二次分流的方法，提出了直齿内齿轮的两段成形的精密锻造成形新工艺，即缩挤和镦挤相结合的成形工艺。并用有限元软件对直齿内齿轮的两段成形工艺进行数值模拟，分析、验证了该工艺的可行性。     

复合材料热压罐成形工艺模拟特色实验

先进树脂基复合材料热压罐成形工艺模拟特色实验,以自主开发的热压罐工艺成形工艺数值模拟平台为基础,基于计算机模拟的热压罐工艺理论分析,引导学生掌握复合材料热压工艺过程复杂的物理化学变化及其对复合材料成形质量的影响,提升学生的实验设计及分析能力,深入理解热压罐成形原理和工艺控制理论。结果表明,通过实验的自主设计,学生可以有效掌握热压成形工艺数值模拟方法和工艺原理,开拓学习方法,为材料科学以及与试验相关的其它学科的研究提供一种研究思路和研究途径。     

Zr基非晶合金超塑性成形工艺研究

采用感应耦合等离子体刻蚀工艺制备了微型硅模具,基于硅模具研究了非晶合金Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5的超塑性微零件成形工艺.采用差示扫描量热仪测定了Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5的过冷液相区间为360～440℃,在过冷液相区间热压成形非晶合金微零件、机械研磨去除零件飞边和采用40%的KOH溶液腐蚀去除硅模具,得到非晶合金微型零件.自主研制了成形设备,仿真分析与实验相结合,解决了成形过程中设备的温度控制问题,比较分析了不同温度下的成形结果,实验与仿真结果符合较好.在410℃条件下成功制备出模数0.03、齿数66和厚度500μm的微型内齿轮,齿形轮廓清晰,X射线衍射仪扫描结果显示该微齿轮为非晶结构,从而验证了采用该工艺制备微型零件的可行性.     

基于Autoform多工位连续冲压成形数值模拟

文章通过研究某轿车C柱连接支架件零件图,确定零件成形工序,并运用Autoform软件分析计算零件的原始毛坯展开图,初步确定零件的成形工艺方案。采用Autoform软件、单工位多工序的有限元建模及数值模拟方法模拟板料的多步成形过程,研究板料的成形工艺(凸、凹模间隙)、成形效果(是否有开裂、起皱、叠料)及弯曲回弹量等对板料变形情况的影响,从而确定合理的工艺参数,制定合理的工艺方案,并通过实冲验证了数值模拟的有效性。     

国内外钛合金等温锻造进展

钛合金变形抗力大,对锻造温度、变形量、冷却速度等工艺参数的变化敏感,这就决定了钛合金不宜采用常规锻造方法。等温锻造成形过程中温度基本不变,应变速率低,可消除钛合金在常温下成形性能差的问题。本文介绍了钛合金等温锻造技术的特点,国内外钛合金等温锻造的发展及其成形温度和变形程度等工艺。     

高浮雕银章热压材料本构模型及成形特性研究

随着纪念币成形向高浮雕、大变形方向的发展，传统的通过冷加工方法的纪念币挤压成形已无法满足大变形的成形要求，为了解决高浮雕银章成形困难的问题，研究了热加工条件下的银章成形特性．通过Gleeble3500单向压缩试验对25～600℃的银材料热流动行为进行研究，结合有限元仿真软件研究材料的成形性能与热压工艺，随后开展了高浮雕银章热压试验．通过Gleeble3500试验确定了银材料的热压金属流动行为，在25℃时存在明显的加工硬化现象，而高温时回复再结晶软化机制占据主导地位．利用Johnson-Cook本构方程实现了对应力-应变曲线的分温度区间描述．依据拟合的Johnson-Cook本构模型开展25～600℃纯银板坯杯突有限元仿真，研究温度、摩擦系数和冲压速度对板坯成形的影响．采用杯突值(IE)来衡量材料的变形能力，结果表明高温、低摩擦、低冲压速度时，材料拥有更大的IE值．当温度从25℃增大到600℃时，IE值随之增大了94.7%．在同一温度下，当冲压速度从3 mm/min增大到12 mm/min、摩擦系数从0增大到0.100时，IE值均减小，减小幅度在10.9%以内．开展的高浮雕银章热压试验也...     

铝合金的低温热成形工艺

在飞机钣金零件的制造工艺中，对于一些高强度，难成形的材料已经采用高温热成形的的工艺方法，而对于铝合金采用不改变材料内部组织状态的低温热成形工艺，目前，在我国飞机制造工艺中很少采用，本文主要介绍了铝合金的低温热成形工艺以及在7075材料中的广泛应用。这种工艺方法可以直接采用淬火时效后的硬状态材料直接成形，避免了淬火变形后的校形工作，对许多钣金零件成形有较大的实用价值。     

大变形菇状件挤压工艺设计及数值模拟

分析了大变形菇状零件的工艺特点,设计并比较分析了工艺方案,设计了工艺参数。运用专业锻造分析软件QForm2D/3D进行了数值模拟分析,得到了零件成形过程的位移—载荷曲线和成形时的应力分布图,经分析后进行工艺参数优化,确定合理的工艺,为生产实践提供指导。     

基于FEA的拼焊板轿车中立柱拉延成形

运用DYNAFORM软件,对轿车侧围激光拼焊板中立柱进行冲压成形有限元数值模拟研究。通过观察成形极限图和厚度分布图对零件进行成形缺陷分析。针对成形结果中出现的拉裂、起皱和减薄等缺陷问题,采用调整成形工艺参数以及设置等效拉深筋的方法改善使成形结果,并根据仿真分析的结果,提出改进及优化工艺的方案。利用数值模拟过程中优化的工艺参数,进行实际零件的拉延成形实验,得到了质量较好的成形零件。研究结果表明:拼焊板焊缝模型的选取、板坯及工具网格的划分直接影响数值模拟的精度;冲压速度、压边力和拉深筋等工艺参数的选取直接影响零件的拉延成形,尤其是通过对拉深筋阻力的调节,平衡了材料的流动,解决了用调节压边力的方法无法解决的拼焊板零件成形问题。     

基于特征的回转体类零件成形工艺推理机制

针对回转体类零件成形工艺特点,研究了基于特征的回转体类零件挤压成形工艺推理机制.应用特征建模和知识熔接技术,建立了基于特征并包含几何特征层、工艺特征层和工艺推理层3个层次的回转体类零件特征模型,并研究了各层次之间的知识传递方法.建立了基于特征的回转体类零件成形工艺设计系统,通过应用特征组合、特征搜索匹配、工艺特征排序等技术完成挤压成形工艺路线推理,实现领域专家知识的应用,极大地提高了回转体类产品工艺设计的效率和质量.     

板料成形数值模拟的过程研究

讨论了板料成形数值模拟方法的一般步骤及零件工作参数的确定方法.应用DYNAFORM软件分析了底壳件的成形过程,预测了零件可能产生起皱和破裂的部位,提出了消除和减少起皱及破裂的工艺改进措施.     

超高强度钢防撞梁热成形改冷冲压工艺设计及优化

安装在车门内的防撞梁是提高轿车侧碰撞安全性的关键部件,国外高安全性轿车都采用超高强度钢板制造防撞梁,但超高强度钢板成形困难,普遍采用成本高的加热成形方法。笔者介绍了采用有限元分析软件Dynaform对某高级进口型轿车超高强度钢防撞梁热成形改冷冲压工艺过程进行模拟仿真,并优化成形工艺,主要研究了温度对超高强度板内部组织变化起的作用。通过模拟和实际对比研究工艺补充面对零件成形及回弹的影响,并设置凸顶得到了优化的工艺型面,为同类相关高强度钢零件的生产起到了指导作用。