扁袋笼顶盖冲压模设计与成形分析

在扁袋笼顶盖零件工艺分析的基础上,得出其优化工艺为落料-浅拉深(小于内壁高)-冲孔-内翻边,重点介绍落料拉深复合模的设计和三维建模.为了保证扁袋笼顶盖拉深成功,采用Dynaform软件模拟了扁袋笼顶盖的成形过程,对凸模圆角、凹模圆角和压边力工艺参数进行优化,并得到了其成形极限和减薄量图.结果显示,当凸模圆角5 mm、凹模圆角6.5 mm、压边力为50 kN时成形效果较好,无明显缺陷.     

基于正交设计的局部结构镁合金板材零件热冲锻成形工艺优化

板材冲锻成形技术是一种板材零件的成形方法,在板材形状成形的同时对于局部特征结构进行体积成形。对于一些带有凸台、凸筋类局部结构的板材零件,其成形过程需要运用冲锻成形的方法来实现。铝合金、镁合金等轻合金比较适用于冲锻成形这种方法。该工艺具有生产效率高、材料利用率高、零件精度高等特点,现已广泛应用于小型板成形零件的生产当中,同时也是材料成形领域中的研究热点。针对带有局部特征结构的AZ31镁合金板材零件的热冲锻成形过程进行模拟,设计正交模拟方案,考察温度、凸模内孔圆角半径、摩擦因子、板材厚度和板材直径等参数对成形性能的影响。结果表明,一定的摩擦条件、良好的成形温度、合理的模具结构和板材厚度的选择,可以有效减小成形所需的最大载荷,并能够获得成形性能更好的工件。     

厚壁筒翻孔成形的理论与实验研究

采用有限元数值模拟与实验研究方法,模拟分析了厚壁筒体翻孔工艺过程材料塑性变形规律及特点,研究了不同温度条件下工件预加工孔型、孔径等对厚壁接管成形尺寸的影响。研究结果表明,模拟与实验结果一致,当预加工孔型为反锥型且平均孔径为11?时,厚壁筒体翻孔后的接管尺寸符合要求。     

端盖热挤压成形方案优化设计及多目标模具磨损失效的分析

为了优化端盖零件的成形质量,为端盖零件的实际生产加工提供理论依据,本文设计采用模拟端盖零件的2种成形方案及过程,对最优方案利用追踪点的方法获取符合加工挤压件要求的直径,并基于正交试验与数值模拟技术研究多目标参数对凸模模具磨损的影响以及凸模磨损的具体位置,最后利用反求法探寻加工后凸模是否发生损坏或者继续加工是否会造成凸模损坏。模拟结果表明:利用方案一成形方法加工端盖零件效果最好,Φ27. 54、Φ27. 62两种直径下端盖的成形效果最为理想,符合加工要求;端盖在热挤压成形过程中以凸模磨损深度为判断依据的最优水平为C1D4组合,即挤压速度为100 mm/s,凸模初始硬度为60 HRC;挤压速度为100 mm/s时凸模的抗磨损能力比300 mm/s时提高1. 3倍以上;凸模初始硬度为60 HRC时其抗磨损能力比52 HRC时提高1. 3倍以上,在很大程度上增加了模具使用寿命; P3、P6点位置的凸模磨损最严重,但模具的表面压强、表面温度等均符合加工要求,故凸模磨损符合生产要求。上述结果表明:本文端盖热挤压成形的优化设计符合生产加工要求。     

铝合金三维弯曲管件差速挤压过程有限元模拟

本文采用材料流动控制方法,实现了弯曲管件一次性挤压成形;采用有限元法,在DEFORM-3D有限元商业软件上实现了弯曲管件双凸模差速挤出过程的三维数值模拟,分析了双凸模挤压过程速度场分布、材料流动规律、挤压力、应力场和应变场的分布以及在4个凸模作用下实现了管材的空间弯曲;介绍了一次性挤压直接成形弯曲管件的机理,对实际模具设计将具有重要的指导意义.     

软凸模拉延成形机理初探

本文对聚氨酯软凸模拉延成形过程及其特性进行了分析。提出了软凸模拉延系数及合适的软模硬度。     

一种板材小圆角胀压复合成形工艺解析

针对薄壁板材零件小圆角特征成形制造难的问题,提出了一种新型胀压复合成形工艺.其关键工艺参数为:预成形高度、预成形凹圆角大小和终成形胀形压力与背压凸模运行速度匹配关系.预成形高度决定了终成形小圆角的材料储备,预成形凹圆角的最佳值为充液拉深时凸模圆角可取的最小值,通过理论分析给出了预成形高度和预成形凹圆角的计算方法.建立了胀压复合成形过程力学模型,通过应力状态分析给出了不同胀形压力与背压凸模运行速度匹配关系下坯料圆角区变形状况.同时基于有限元模拟和工艺试验,研究了预成形高度和终成形胀形压力与背压匹配路径对试验件成形质量的影响,验证了理论分析的准确性,并证明了该新工艺的适用性.     

钢板不等温拉深成形的影响因素研究

建立了高温下方盒形件不等温拉深成形的有限元模型.利用正交试验,研究热冲压过程中模具温度对22MnB5钢板的不等温拉深成形能力的影响,并分析零件几何参数对22MnB5钢板的不等温成形能力的影响.结果表明,模具温度越高,22MnB5钢板的成形能力越好;其中凹模温度对成形能力的影响最大,压边圈影响次之,凸模温度影响不大.方盒形件的凸、凹模圆角半径越大,22MnB5钢板在高温下不等温拉深成形能力越好;转角半径越大,转角区域越不易起皱.     

方形孔翻边成形预制孔数学模型建立方法研究

由于翻边成形变形区材料流动的复杂性,翻边成形预制孔的设计和计算是翻边成形工艺设计的关键问题和难点问题,尤其是对于方形孔这样的异型孔。针对方形孔翻边成形预制孔设计困难的问题,本文基于等线长理论和等面积理论,推导出方形孔翻边成形预制孔的形状和尺寸计算的数学模型,采用有限元模拟的方法对数学模型进行了验证,验证结果表明,两个数学模型的计算结果与模拟结果比较接近。     

自动锻压机凸模推出机构改进设计

凸模推出机构是自动锻压机冷锻成形的重要机构。目前自动锻压机凸模推出机构都是采用凸轮机构驱动摆杆摆动，将冷锻制品在凸模中成形部分推出来，以防止制件与凸模一起运动发生事故。但在调试出现错误或发生镦锻异常时，需要很大的力才能将制品在凸模中的成形部分推出来，极容易导致机构零件损坏。为了在这种情况下不损坏主要零件，通常采用拉断保险销的结构形式，在推出力很大时首先断裂的是保险销。保险销断裂后，因凸模推出机构没有自动控制单元，机器无法监测到断裂信号仍然在运行，只有在砸毁机器模具等零件发出异常声响时才能人工停机，对人及机     

板料冲压模具扩孔和渐进成形扩孔的对比分析

分别采用传统的锥形凸模和渐进成形工艺对板料的扩孔特性进行试验,其中渐进成形扩孔的工具轨迹根据传统冲压的锥形凸模的形状设计.探讨了工具轨迹对渐进成形扩孔特性的影响.结果表明:与传统冲压扩孔件相比,渐进成形扩孔件的厚度最薄处位于孔口向外偏置一定距离的圆周上,而不在孔口边缘;渐进成形扩孔件的变形模式为剪切变形和弯曲变形综合作用,扩孔件沿直径的厚度分布与初始板厚不满足正弦定理;与传统的模具冲压扩孔相比,渐进成形的扩孔率提高了24.4%.     

圆孔翻边等效应力分布及极限翻边系数的研究

通过对圆孔翻边应力应变分析，应用各向异性全量理论，推导出了变形区等效应力的分布规律和极限翻边系数的近似计算公式。     

圆孔翻边变形区的应力场和应变场及翻边力的计算

推导圆孔翻边变形区参数型（罗代参数）的应力和应变的解析解。计算时，板料的真实应力一应变曲线拟合为幂强化函数型。由于塑性成型是大变形问题，应变采用对数应变，本构关系也宜简化为忽略弹性变形部分的全量理论。在此基础上，结合实际算例，提出一种翻边力的计算方法。     

不锈钢球壳冲压成形CAM系统的弹塑性分析

运用弹塑性力学原理，提出了不锈钢球壳冲压成形过程的力学模型，给出了非线性有限元法的数值模拟计算方法。研究结果对不锈钢球壳冲压成形的全过程实现了数值模拟，对成形过程中的一些关键参数和过去只能用经验确定的参数做了定量计算，为不锈钢球壳的冲压模具设计和工艺参数确定提供了科学依据。为板料的成形过程的模拟提供了一种有效的手段。     

考虑横向剪切的对称层合圆柱正交异性中心开孔扁球壳的非线性屈曲

应用修正迭代法，求解了考虑横向剪切的对称层合圆柱正交异性中心开孔扁球壳在均布压力作用下的非线性轴对称屈曲问题，获得了临界荷载的解析公式。最后，以实例讨论了横向剪切变形和开孔大小对临界荷载的影响。     

V型件翻边成形的数值模拟

将Mindlin曲壳单元引入基于逐级更新的虚功率增率型原理，考虑板材的厚向各向异性，建立了大变形弹塑性有限元模型．对V型零件翻边成形进行了模拟，模拟和实验结果的比较证实了本模型的有效性．基于此模型，研究了零件张角、翻边部分初始长度以及材料各向异性参数和应变硬化指数对V型零件翻边的影响．结果表明，几何形状，尤其是零件张角，对V型零件翻边成形性具有决定性的影响．     

TC2Mδ1.5钛板翻边成形极限及非轴对称畸变的研究

为研究各向异性对圆孔翻边成形的影响,用TC2Mδ1.5 mm钛合金圆板料在室温及600℃高温条件下分别进行了圆孔翻边试验.结果发现,除翻边底孔尺寸小于极限值时在唇口边缘发生破裂的正常失效方式之外,冷翻边制件卸载后发生了凸缘平面翘曲、翻边孔口部椭圆化、唇口边缘高度不一致、壁厚分布不均匀等非轴对称畸变现象.高温热翻边成形有效地提高了成形极限,并消除了凸缘平面翘曲和口部椭圆化,但口部高差以及壁厚不均等现象依然存在.本文在给出极限翻边系数结论的同时,对非轴对称畸变现象进行了定量描述、分析与解释.     

基于Autoform的汽车覆盖件冲压模具设计

分析了某型号汽车覆盖件的冲压工艺,采用有限元分析软件进行拉延模拟,确定合理参数,制定冲压工艺方案,设计出全套模具.多套模具采用复合结构,完成拉延、冲孔、修边、翻边、整形等工序,并利用斜楔机构进行冲孔和修边.生产实际表明工艺可行,模具可靠.     

板材冲裁和翻口工艺特征识别及图形转换的研究

该文针对冲孔、翻孔两类板材冲压成形工艺方法的主要特点，设计了两类成形件的特征识别规则．根据形状特征与冲压加工特征间存在着单映射的关系，可以充分利用模型中的几何信息和拓扑关系来识别零件的特征．因板材零件的厚度与整个零件尺寸比较是小的，可以假设零件厚度为常数．在消除厚度边和厚度边组成的面后，其余边和面分成上、下两组．两组的几何边界和拓扑结构是相同的，上、下两面的法向矢量方向相反．通过对读入的IGES三维线框文件进行预处理，使之满足特征识别的需要，采用基于几何推理的特征识别技术实现了对冲压件主型面特征、冲孔特征、翻孔特征的识别与提取，从而为后期冲压工艺方案的制定做准备．