圆筒形件多次拉深不用压边时的皱曲判定

在分析多次拉深变形特点的基础上,本文建立了塑性失稳皱曲的计算模型。运用压缩塑性失稳理论导出了变形区边缘塑性失稳皱曲的临界切向压应力的表达式,进而得出了圆筒形件多次拉深不用压边时变形区不会皱曲的条件,并以08钢为例进行了对比论证,绘制了拉深塑性失稳皱曲的临界曲线,得到了比较满意的结果。     

圆筒形件初拉深不用压边时的皱曲分析

在分析了突缘变形区的应力应变分布及其变化规律的基础上,运用压缩塑性失稳理论对本文所建立的计算模型进行了理论推导,得出了圆筒形件初拉深不用压边时突缘边缘塑性失稳皱曲的临界切向压应力的表达式和不用压边拉深时突缘变形区不会皱曲的条件。并以不锈钢1Cr18Ni9Ti 为例进行了论证。对比分析了判断拉深时突缘变形区不会皱曲的各种结果,给出了突缘变形区的皱曲临界曲线,得出了相应的结论。     

板材拉深稳定性理论及其应用

介绍了作者近年来在板材拉深稳定性理论及应用方面的研究成果.给出了拉深时变形区板壳的临界皱曲载荷以及厚向异性板材在拉深危险截面处的失稳载荷通解;将其应用于成形工艺分析,实现了无压边柱形凹模拉深和锥形凹模拉深以及有压边多次拉深成形极限预测与最小防皱压边力预测.理论预测与试验结果和生产经验数据吻合良好.     

翻边拉深复合变形零件成形过程的数值模拟和实验验证

介绍了静力隐式弹塑性有限元板料成形软件的基本理论和关键技术.在板料成形时,翻边拉深复合变形零件的成形规律比单一拉深变形零件的成形规律更难以预测.采用MSC.Marc软件对翻边拉深复合变形零件的冲压成形过程进行了数值模拟,详细分析了零件关键特征区域材料的应力、应变、厚度分布和成形极限的模拟结果,并将板料厚度的模拟结果与实际测量结果进行了比较.结果表明,应用数值模拟技术可以预测复合变形拉深零件的起皱、破裂、回弹等缺陷,减少反复试验的次数,提高成形零件的质量.     

变薄拉深工艺极限变形率的研究

本文分析了变薄拉深中材料的应力状态，并采用上限法导出了筒壁拉应力解析式，提出了一种新的极限变形率。该极限变形率除考虑传统的拉应力极限之外，还应使凹模出口段处于压应力状态，以保证工件的几何尺寸精度。     

搭接长度对套筒灌浆搭接接头反复拉压力学性能影响试验

为研究高应力反复拉压时搭接长度对套筒灌浆搭接接头（APC接头）力学性能的影响,进行了32个APC接头的单拉及高应力反复拉压试验。结果表明：经过高应力反复拉压,试件承载力有所提高,而钢筋与灌浆料间的裂缝进一步发展,试件延性变小;随着搭接长度的增加,试件残余变形u0（单拉）和u20（高应力反复拉压）均减小;在单拉及高应力反复拉压结束后再单拉时,极限荷载下套筒中部截面近钢筋侧纵向压应变、环向拉应变随着搭接长度的增大而减小;基于灰色关联理论得出接头含钢率与极限黏结强度相关性最大。最后,引入灌浆缺陷系数ω,提出极限黏结强度、临界搭接长度计算式。     

薄壁深杯形件多工艺复合旋压成形机理研究

针对传统的薄壁深杯形件成形流程长、效率低、质量控制难的问题,提出采用拉深-流动多工艺复合旋压方法实现此类零件的高效短流程精确制备。基于Abaqus有限元软件建立了SPHC热轧钢薄壁深杯形件拉深-流动多工艺复合旋压成形有限元模型,研究了深杯形件复合旋压成形时的应力应变分布及材料流动行为,揭示了复合旋压的成形机理,结合复合旋压成形试验,验证了有限元模拟的准确性。结果表明：采用多工艺复合旋压工艺可实现深杯形零件的单道次旋压成形,并可获得成形质量良好的薄壁深杯形零件。按照材料变形状况,多工艺复合旋压可分为拉深旋压阶段、流动旋压起始阶段和复合旋压稳定阶段;在流动旋压起始阶段最大等效应变随旋压的进行而急剧上升;在稳定旋压阶段最大等效应变出现在已成形区域,其变形状态为轴向与切向拉伸、径向压缩,而过渡区域为轴向拉伸、径向与切向压缩。流动旋压起始阶段,贴模区域材料向口部的轴向流动随着拉深旋压用与流动旋压用旋轮间的轴向错距量的增大而增大。在复合旋压稳定阶段,坯料与拉深旋压用旋轮接触的外侧区域受三向压应力,而内侧区域受到三向拉应力的作用,坯料与流动旋压用旋轮接触区域受三向压应力作用。为保证旋压成形质量,旋压...     

圆锯片切线辊压适张处理的稳态特性研究

根据圆锯片环形辊压处理以及切线辊压强化的原理建立了有限元分析模型并进行了两种辊压处理的非线性弹塑性分析以及预应力模态分析,得到了圆锯片在两种辊压处理下的残余应力分布以及各阶固有频率,并根据临界转速计算公式对圆锯片经过两种辊压处理的临界转速进行了计算.对比切线辊压处理与环形辊压处理的适张效果发现,切线辊压处理的残余应力分布更好,锯片的径向位移更小,锯片端面的平整性更好,对圆锯片高阶频率的影响更大,切线辊压处理使锯片的临界转速提高了21.15%,大于环形辊压处理的14.24%,能较大地提高圆锯片的临界转速,更加有利于提高圆锯片的稳定性,增强圆锯片的振动特性.     

减振阻尼支承理论及程序计算

本提出了考虑轴承刚度、阻尼振型的叠代求解方法，以及根据振型规格化加载求多支承转子系统的各阶共振放大因子或模态阻尼，并提出了按转子——支承系统的各阶共振放大因子最大值最小或各阶模态阻尼最小值最大的判别准则来确定弹性阻尼支承的参数，可适用于多质量多支承变截面的大挠性转子系统。     

浆体极限切应力的研究

本文基于絮凝发育图式,提出浆体在宾汉极限切应力行将呈现时,亦已具有恒大于零的临界粒间粘着力(τ_(Fk))的观点。换言之,宾汉极限切应力τ_B的大小取决于形成絮网结构时的粒间粘着应力τ_F与τ__(Fk)之差值的大小。并由此建立了包含有流型转化因素(临界含沙浓度)的宾汉极限切应力计算公式。并经大量实测资料验证表明,公式与实测资料吻合较好;其次还利用实测资料进一步对临界含沙浓度的大小进行了测算,获得了有益的认识。     

压边圈应力传递规律及其对冲压成形的影响

利用弹性实体单元有限元模型研究了压边圈厚度对压边应力传递的影响规律,并与实验结果进行了对比分析.在此基础上,分析了不同厚度及结构的压边圈对钢板成形性能的影响规律.结果表明,使用弹性实体单元模型可以准确预测压边圈应力传递,从而提高冲压成形数值模拟精度;相对于平板结构的压边圈,锥台结构压边圈更有利于变压边力的实现,并改善钢板成形性能.     

抛物面形零件冲压成形悬空侧壁圆锥台变形区的应力应变计算

应力和应变的分布情况可以反映出零件在成形过程中的变形特点,它是研究零件冲压成形的基础.采用主应力法推导出了冲压成形过程中旋转抛物面形零件悬空侧壁圆锥台变形区的应力和应变计算公式,以材料为SS304不锈钢的抛物面形零件为算例,得出其应力和应变分布趋势.另外,还计算出了抛物面形零件冲压成形时的应力分界圆直径和应变分界圆直径,其中,应变分界圆直径的计算结果与已有实验数据一致.通过对旋转抛物面形零件冲压成形过程中悬空侧壁圆锥台变形区应力和应变分布的研究,明确零件的成形过程和变形特点,为其冲压成形时内皱曲极限的预报与控制奠定了基础.     

Prediction and determination of both friction coefficient and forming force on sheet metal deep-drawing

On the basis of the criterion of no-wrinkle, the principle and method of prediction and determination of both friction coefficientand forming force on sheet metal deep-drawing are put forward, and proved it's expedience and practicability. They are suitable for assessment of lubricant properties. Friction coefficient and forming force are a function of material parameter, design parameter and process parameter, especially relative prevent wrinkle blank-holder force. Product of both friction coefficient and prevent wrinkle blank-holder force isonly function of process parameter η after determining material parameter and design parameter.     

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。     

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.     

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.     

圆锥形零件拉深成形时应变,应力分布的实验研究

用实验研究的方法分析了锥形件冲压成形过程中悬空侧壁的外凸（靠近凹模圆角部分）内凹（靠近凸模圆角部分）曲面,根据变形前后质点在坐标关系用几休方程确定了各质点的真实变变分布,用力的平衡方程给同子悬空侧壁的应力分布规律,并对应变,应力分布进行了分析和研究,利用已确定的板面内的真实应力,应变分布,根据对锥形件成形过程中各接触区域的受力分析,首次确定并分析了各接触区域的接触应力分布形式及特点,同时根据对凸模     

圆筒形件拉深工艺的有效压边力研究

采用高阶厚向异性屈服准则及经典塑性理论,推导出圆筒形件拉深过程中的应力应变计算公式,获得了避免拉深破裂的上限压边力解析表达式.运用能量法研究了突缘产生起皱的能量变化情况,推导出抑制突缘起皱的下限压边力解析表达式.在上限压边力和下限压边力解析表达式的基础上,给出圆筒形件拉深工艺成功的有效压边力区间,并通过试验对理论计算结果进行了验证.理论计算和试验结果均表明:在拉深过程中,若压边力小于下限压边力,则拉深件起皱;若压边力大于上限压边力,则拉深件破裂;若压边力位于下限压边力和上限压边力之间,则拉深件能顺利成形.     

驾驶室车门内板拉延成形分析及其工程应用

针对汽车覆盖件形状复杂、成形性难以凭经验估计的问题,提出采用有限元数值模拟方法,对车门内板拉延工序进行成形性预测.通过一步法计算出符合材料流动特性的毛坯形状,大大提高了零件的可成形性.经有限元分析计算可知,零件内部进料困难,需在部分区域加开工艺孔.为了有效地消除起皱现象,提出在车门易产生起皱的地方布置八字形拉延筋.通过对压边力的调整,得出此零件成功拉延的压边力为500 kN.通过对比一般方形毛坯和优化毛坯的成形极限图,证明优化毛坯具有更好的成形性.最后将数值分析结果用于指导实际生产,成功地实现了车门内板的拉延,有效地减少了试模次数,降低了生产成本.     

压边力对汽车前轮罩板成形性能的影响

为了有效解决实际生产中优化汽车前轮罩板拉深成形工艺的问题,根据左右轮罩板件的结构及性能要求,设计拉深数模及其工艺,在恒定压边力条件下,对轮罩板件拉深成形过程进行数值模拟。通过数值模拟从典型变压边力加载模式中得到一条最优变压边力加载曲线,使拉深件不出现起皱和拉破现象,并且使零件区域厚度分布最均匀。与恒定压边力下的最优结果进行比较得出,U型变压边力加载模式为最佳方案。