封头拉伸工艺中常见缺陷及原因分析

对YSP－15型钢瓶上下封头拉伸工艺中常见的缺陷进行分析,提出了控制封头在拉伸中产生缺陷的主要措施。     

边部涂胶针织物拉伸曲褶模拟

针对针织物卷边问题,以边部涂胶的纬平针织物为研究对象,建立边部涂胶针织物的有限元模型。采用数值模拟方法对边部涂胶针织物的拉伸变形进行分析,提出用于评价曲褶变形的指标,并通过对比模拟和试验结果验证了有限元模型的正确性。研究不同涂胶工艺参数对曲褶变形的影响,并采用正交试验方法找到最优的涂胶工艺参数。结果表明,在涂胶三角形顶角为50°、涂胶针织物厚度为0.35mm、涂胶三角形间距为29mm、胶体弹性模量为1.75 MPa时,边部涂胶针织物的曲褶变形最小。     

封头内高压胀形工艺有限元模拟

针对目前国内凸形封头生产工艺中出现的制造难的问题,本文提出了一种"封头内高压对胀成形"的新工艺。通过分析金属封闭型腔内压力胀形机理,利用自编制MATLAB程序生成DEFORM有限元仿真控制命令流,将金属胀形过程的几何参数及温度场逐步导出,结合实际气体状态方程式计算,得到受气体压强作用下金属的内部载荷值,导入有限元模型中替换原有载荷值后启动有限元运算模块,进行下一步模拟计算。实现模型在非定向变载荷作用下的成形仿真,并得出主要参数的关系曲线,为气压胀形理论在封头成形领域的可行性提供一定参考。     

大型封头成形工艺的模拟研究

本文采用刚塑性有限元数值模拟和物理模拟方法对大型厚壁球型封头成形工艺进行了较深入的研究，分析了封头成形过程中的塑性变形规律及主要工艺参数，并得到了较优的模具结构参数值，为封头成形工艺及模具设计提供了有价值的参考。     

CNG气瓶辊模拉拔数值模拟研究

辊模拉拔工艺是结合拉拔和轧制工艺对金属线材、异型材料和管材进行拉拔的先进制造工艺。本文针对钢质无缝CNG气瓶辊模拉拔工艺进行了数值模拟研究。通过Gleeble材料实验机进行的单向拉伸实验得到专用气瓶材料34CrMo4不同变形条件下的流变应力曲线,构建其材料本构方程,并以此为依托,应用有限元软件ABAQUS建立了气瓶辊模拉拔工艺的数值仿真模型。通过数值模拟,研究了各拉拔参数对拉拔力的影响效果,用于指导实际生产。     

准双曲面齿轮冷摆辗加工模具寿命预测及其工艺

为了降低生产成本和提高生产效率,对冷摆辗加工模具寿命进行了预测和工艺优化分析。通过热力耦合有限元数值模拟得到模具在摆辗过程中的应力应变,借助模具寿命估算数学模型,估算出特定工艺参数下的模具寿命。根据寿命计算结果对不同工艺参数组合下的模具寿命进行对比分析,找出各工艺参数对模具寿命的影响规律,并确定合理的工艺参数组合。研究结果表明:当上模转速、上模摆角和摩擦因子分别为40r·min-1、10°和0.14时,模具寿命达到了21464次,寿命得到了显著的提高。     

准双曲面齿轮冷摆辗加工模具寿命预测及其工艺

为了降低生产成本和提高生产效率,对冷摆辗加工模具寿命进行了预测和工艺优化分析。通过热力耦合有限元数值模拟得到模具在摆辗过程中的应力应变,借助模具寿命估算数学模型,估算出特定工艺参数下的模具寿命。根据寿命计算结果对不同工艺参数组合下的模具寿命进行对比分析,找出各工艺参数对模具寿命的影响规律,并确定合理的工艺参数组合。研究结果表明:当上模转速、上模摆角和摩擦因子分别为40r·min-1、10°和0.14时,模具寿命达到了21464次,寿命得到了显著的提高。     

冷整形对大模数直齿轮精度的影响

为提高大模数圆柱直齿轮冷整形后的精度,以实测齿轮预锻件形状尺寸为基础,建立基于误差模型的直齿轮冷整形过程的弹塑性有限元仿真模型,通过数值模拟得到精整量δ和精整凹模定径带长度L对齿轮齿廓总偏差和螺旋线总偏差的影响规律。对直齿轮冷整形工艺进行实际验证,并对整形后齿轮的检测数据进行方差分析。研究结果表明:精整量对齿轮精度影响显著;当精整量为0.15~0.20 mm时,通过冷整形可以获得齿形精度为8级、齿向精度为7~8级的齿轮;工艺实验得到的齿轮偏差与模拟结果变化趋势一致。     

准双曲面齿轮冷摆辗加工模具寿命预测及其工艺

为了降低生产成本和提高生产效率,对冷摆辗加工模具寿命进行了预测和工艺优化分析。通过热力耦合有限元数值模拟得到模具在摆辗过程中的应力应变,借助模具寿命估算数学模型,估算出特定工艺参数下的模具寿命。根据寿命计算结果对不同工艺参数组合下的模具寿命进行对比分析,找出各工艺参数对模具寿命的影响规律,并确定合理的工艺参数组合。研究结果表明:当上模转速、上模摆角和摩擦因子分别为40 r·min~(-1)、10°和0. 14时,模具寿命达到了21 464次,寿命得到了显著的提高。     

大型封头中间部分液压胀形研究

受球型容顺液压胀形成型新工艺的启发,提出了一种可简化大型封头成型并提高其成型精度的新工艺,即模压成型封头的裙边部分,无模液压胀形封头的中间部分;然后将两者组焊成完整的封头,用实验和有限元方法进行了研究;证明这种新工艺成型的封头与标准椭圆封头是非常接近的,因此该工艺可以应用于大型封头成型中。     

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。     

三边形圆弧截面空心零件旋压成形数值模拟及试验研究

采用有限元分析软件MSC.MARC对三边形圆弧截面空心零件旋压成形进行数值模拟,对其应力应变分布规律进行了研究,重点研究了旋轮轴向进给比和毛坯厚径比对旋压成形质量的影响,分析了起皱、减薄、回弹现象产生的原因以及容易出现这些缺陷的部位。模拟及试验结果表明,口部（即成形过程中的坯料凸缘）、侧壁靠近圆角处大圆弧区和圆角区域小圆弧部位是三边形圆弧截面空心零件拉深旋压过程中易分别产生起皱、减薄和破裂的部位。     

汽车轮辐错距强力旋压成形的有限元仿真

摘要： 利用ABAQUS软件建立轮辐三旋轮的错距强力旋压过程的弹塑性有限元仿真模型,并对成形过程进行分析;给出了仿真模型边界条件的施加方法和旋轮旋压轨迹曲线的加载方法;通过计算动能及伪应变能与内能的比率,并采用逆向扫描技术和实验测量方法对比分析仿真结果与轮辐生产件,以验证所建立模型的正确性.结果表明：与尾顶接触的材料不发生塑性变形,其他部位材料沿轮辐周向的塑性变形程度相当,而沿母线方向的塑性变形程度不同,并形成了等效塑性应变环和厚度环;在成形轮辐弯曲圆角处和外缘收口区域,材料的塑性变形程度较大,且材料堆积缺陷易出现在成形轮辐外缘收口区域;沿母线方向上不同位置处的轮辐的壁厚不同,壁厚变化遵循正弦规律.     

工艺参数对高强度钢冷冲压界面温度影响分析

为探究先进高强度钢冷冲压成形过程中板料-模具界面温度场变化,以DP590钢板U形件冷弯曲过程为研究对象,采用热力耦合有限元静力算法建立弯曲过程的数值仿真模型,完成了板料-凹模圆角区界面温度场数值模拟,分析了相对圆角半径、压边力、拉伸速度和摩擦系数对界面温度峰值的影响.研究表明:随着模具相对圆角半径减小、拉伸速度增大、摩擦系数增大,板料-凹模圆角区界面温度峰值明显增加;压边力对瞬态阶段界面温度峰值没有明显影响,而稳态阶段界面温度峰值随压边力增加而增大,当压边力压实变形板料后其峰值逐渐趋于稳定.     

应用有限元逆向法确定板料形状

合理的板料形状可以提高板料成形质量,降低成本.有限元逆向法确定成形类零件的板料具有很高的可靠性,文章用一盒形件模型验证了其真实性和精确性,并结合实例进行了逆向法的应用.该方法适用于少无切边零件板料确定,同时可得到初步的零件成形分析.而对于带有切边余量大的拉延类覆盖件的板料,应用有限元逆向法对凸模展开,其结果可作为拉延板料快速确定的参考.     

苗尾水电站上游围堰三维渗流场分析及基础防渗方案研究

苗尾水电站上游围堰具有堰高、心墙土工膜承受的水头高及地质条件较为复杂等特点.采用非均质土统一的饱和-非饱和土渗流控制方程,对苗尾水电站上游围堰进行了渗流场三维有限元分析,并对不同基础渗控方案进行了对比;同时针对复合土工膜与防渗墙连接处应变集中拉脱以及防渗墙可能出现的施工缺陷等极端情况进行了分析.得出了不同基础帷幕灌浆深度及防渗体缺陷条件下各关键性的渗透指标,为围堰的技术经济设计决策及基坑抽排方案选定提供了参考.     

半球形件变液压力变压边力充液拉深研究

采用充液拉深工艺,运用变液压力变压边力组合的方法,以DYNAFORM软件为平台,对半球形件的成形过程进行了有限元仿真模拟.仿真结果表明,在恒定压边力充液拉深下,零件易发生起皱和破裂,零件减薄率较大,无法满足成形要求.采用变液压力和变压边力组合的加载方式进行研究.研究结果发现,采用变液压力变压边力组合进行充液拉深的零件不破裂、不起皱、减薄率小,零件厚度分布均匀,能够较大程度地改善零件的成形效果.最后通过试验验证了该工艺的可行性.     

基于自适应响应面的多边形坯料形状优化设计

为了减轻设计者繁重的坯料形状试错仿真工作,对板料冲压工艺中具有很强实用价值的多边形坯料形状进行了优化设计.采用智能试验设计、移动最小二乘法、自适应优化更新方法构建响应面代理模型,优化多边形坯料形状,并开发了相应优化设计程序.以某汽车侧围内上板实际零件冲压成形为算例,进行了坯料智能设计,并对优化前后的成形效果进行比较.结果表明:优化后的坯料其成形破裂、起皱缺陷明显减少,能够获得较好的成形;文中方法可提高基于响应面代理模型的优化设计效率及精度,有助于提升模具设计智能程度,加快模具设计进程、减少生产成本.     

汽车变速器输入轴塑性成形工艺

输入轴是汽车变速器中重要零件,针对其特殊结构提出一火加热和轧锻结合的塑性复合加工工艺,即采用圆柱坯料只进行一次加热,依次采用楔横轧和锻造工艺加工塑性成形输入轴。本文分别设计楔横轧和锻造模具,并进行相关实验。在锻造工艺中轴部圆角采用挤压方案成形,避免其出现折叠缺陷。阶梯轴作为两步工艺的中间产品,其在复合工艺过程中起到承上启下的作用,分别对阶梯轴锥角和轴长进行实验与分析,确定参数的最佳选取范围,并最终通过复合工艺加工成形输入轴。输入轴齿形填充饱满,各部分无缺陷。     

双相钢板成形界面压力数值仿真及对板料表面损伤影响

借助于有限元软件建立弯曲过程接触界面压力的仿真计算模型,并用于计算双相钢与模具接触界面的压力.结果表明,在整个冲压行程中,板料上界面的压力分布可分为瞬态阶段和稳态阶段.在瞬态阶段,板料上界面压力的分布不连续并存在2个明显的峰值,其界面压力峰值显著高于稳态阶段;在稳态阶段,板料上界面压力的分布均匀连续,分为高压力区和低压力区,板料刚流入凹模圆角处的界面压力大于流出凹模圆角处的界面压力.钢板强度和成形压边力影响稳态阶段的界面压力和接触区域宽度,且呈现出正比例变化关系,从而对钢板表面的损伤带来不利影响.