一种管件液压成形加载路径的设计方法

对给定的零件形状和管坯材料,加载路径明显影响管件的液压成形结果,为能成形更高的支管高度并尽可能保持零件壁厚的均匀性,提出一种自适应仿真与模糊逻辑控制策略相结合的方法来设计T型管液压成形的加载路径.由仿真结果计算成形缺陷值并把该值作为模糊控制的输入,根据模糊控制的输出调整相应的载荷,以获得合理的加载路径.实例分析结果表明,用该方法进行管件液压成形的加载路径设计是合理的.     

T型管液压成形过程的有限元分析

应用动态显式有限元法,建立了T型管液压成形分析模型,对不同加载条件下的模拟结果进行对比,分析了轴向载荷的作用,探讨了最佳载荷曲线的确立原则.     

加载路径对T型管内高压成形的影响

使用有限元模拟方法,在获得合适总轴向进给量以及最大内压的基础上,重点探讨了轴向进给路径以及内压加载路径对T型三通管内高压成形的影响.结果表明:0～27～30 mm为一条最佳的轴向进给路径,即大部分的轴向进给应该分配在成形第1阶段;梯度内压加载方式要明显优于线性内压加载方式, 而当进给压力为60～90 MPa时,梯度加载方式达到最优化.     

复杂形状管件液压成形工艺的稳健性优化

以某形状复杂的管状副车架成形为例,借助数值模拟方法和稳健优化技术获取多工序加工的管件液压成形的稳健最优工艺参数.敏感性分析表明,影响管状副车架厚度减薄率的关键工艺参数分别为数控弯曲中的压块速度和润滑条件以及液压成形中的内压力;工艺稳健性优化结果表明,通过控制上述关键工艺参数,可以获得控制管状副车架厚度均匀性的最优工艺参数.     

轿车顶盖液压成形数值模拟分析

液压成形是依靠高压液体使金属坯料贴模成形的柔性加工工艺,具有成形产品质量轻、刚度好、形状及尺寸精度高、模具简单和生产周期短等诸多优点.在浅拉延大尺寸覆盖件液压成形过程中,如何设计加载路径,是液压成形技术的一个重要课题.文章采用数值模拟,对轿车顶盖的液压成形加载路径进行设计,同时对比分析了传统拉延与液压成形的成形性,结果表明液压成形汽车外覆盖件具有明显优势.     

三通管液压成形加载路径模糊控制优化

为准确高效地获得优化的管材液压成形加载路径,提出一种结合模糊控制与自适应模拟的实时反馈优化方法,建立缺陷控制规则,通过模糊控制器在有限元模拟过程中实时侦测缺陷的发展趋势并反馈至模拟程序以调整工艺参数,以避免起皱及破裂缺陷的发生,最终获得优化的成形加载路径.通过对典型液压成形件--三通管零件的研究表明:优化加载路径后零件成形质量有了明显改善,模糊控制实现了预期的控制目标.     

不锈钢管件滚弯成形工艺的有限元模拟

应用ANSYS有限元分析软件中的LS—DYNA求解器,对薄壁不锈钢管件弯曲成形过程进行了弹塑性数值模拟．通过对管件弯曲角度的试验结果与模拟值的对比分析,证明了建立管件有限元模型的正确性．在此基础上对管件滚弯过程的模拟结果进行了应力应变分析,揭示了其成形时的塑性变形流动规律及其对管件质量的影响．研究结果表明：薄壁不锈钢管件弯曲冷成形的主要失效形式是内侧部分的起皱和外侧部分的失稳;管件弯曲内侧等效应雯和壁厚变化呈跳跃式条状分布,是管壁起皱变形的前兆,管件弯曲外侧的壁厚减少导致其弯曲刚度降低,是管壁失稳变形的原因;最大等效应变和等效应力的部位出现在管件弯曲区域的、与滚动轮和旋轮接触部位,其弯曲成形后,部位的应力值逐渐减小,且沿两端方向应力逐渐减少．     

拉应力内翻管成形中管件的应力及其成形条件

为促进拉应力内翻管技术的实际应用,对内翻口后管件的翻边与拉深翻管过程进行了研究。利用轴对称金属薄壳的塑性变形理论,推导出了管件应力与管坯尺寸、管材性能参数、模具尺寸、摩擦系数的解析关系式,得出了管件内层管壁成形、环形底部成形及不起皱的条件。研究表明,拉应力内翻管技术仅适用于成形内、外层间距与底部孔径处于较窄范围内的双层管件,对于材料与尺寸已确定的管坯,可利用文中给出的解析式来确定所能成形管件的尺寸范围。实例显示,根据解析式计算得到的管件拉深翻管力及变形参数与实测数据吻合得较好,而由成形条件预测出的管件变形模式也与实验结果相符。     

拼焊管内高压成形对热影响区性能的影响

内高压成形技术是生产复杂几何形状零件的一种重要方法．这是因为它具有生产成本低、生产效率高等优点．为此，首先介绍了对于两个不同厚度的管件焊接，然后再进行内高压成形．用有限元软件仿真分析，着重介绍了焊接时热影响区的一些几何特征和力学性能特性．     

叉型件管端轴向位移驱动式液压成形技术

为成形出高品质的零件,在管液压成形(THF)过程中,施加于管内的压力必须和管端轴向位移精确配合,且通常需要昂贵的液压设备.文中基于有限元模拟与试验,针对叉型(T型类)零件,利用其在成形过程中管件内腔体积不断减小的特点,开发了管端轴向位移驱动式THF技术,并讨论了溢流压力对成形结果的影响,分析起皱的原因,提出安全成形区域的概念.试验结果证明,该方法使用简单,对设备要求不高,可简化THF的设备和生产过程,降低成本.     

异型变截面管材内高压成形壁厚控制技术与材料流动规律研究

通过建立相应的内高压成形有限元模拟模型,用D ynaform有限元分析软件进行模拟分析,探讨内高压成形过程中异型变截面管材壁厚变化的影响因素、控制技术及材料流动规律。模拟结果表明,内压力和轴向进给是影响异型变截面管材壁厚变化的主要因素,合理控制这两个因素可达到对成形件壁厚的控制。异型变截面管材内高压成形过程中材料由管件两端向中间胀形区流动,流向截面变化处,随着截面变化越大,材料流动速度也越大。     

Classification and Analysis of Tube Hydroforming Processes with Respect to Adaptive FEM Simulations

Tube hydroforming process is a relative new process f or production of structural parts of low weight and high rigidity. The successfu lness of the process depends largely on the a proper selection of loading path w hich is axial feeding distance as related to the applied internal pressure. Due to the complicated nature of plastic deformation, a optimum loading path which w ill guarantee good hydroformed parts free of winkle and fracture has often to be determined by finite element analysis. In order to ...     

基于三维Hill’48屈服准则的液压成形本构模型及数值验证

基于三维Hill’48屈服准则建立了内高压成形的力学模型,将半隐式向后Euler应力更新算法与显式有限元方法相结合,通过用户自定义子程序UMAT将本构模型嵌入有限元软件LS-DYNA中,通过单个单元的拉伸试验对其进行验证,并将本构模型应用于液压胀形过程的数值仿真模拟,与各向同性Mises屈服准则进行了对比分析.结果表明,二次开发的本构模型正确,能够较好地反映管材胀形的变形规律.     

焊管液压成形极限的数值仿真分析

建立了反映焊缝、热影响区和母材3部分结构的焊管有限元模型,采用应变增量比作为数值仿真中的颈缩判据,计算出液压成形条件下QSTE340焊管的成形极限曲线,并利用数值仿真的工艺路径完成了QSTE340焊管成形极限的实验测定.结果表明,数值仿真所得成形极限曲线与其实验值较为吻合,最先发生颈缩的位置位于紧邻焊接区的母材单元上,与其实验观察的颈缩发生位置相一致,从而验证了所提数值仿真方法的可靠性.     

PHC管桩静压沉桩有限元分析

预应力高强度混凝土管桩（PHC管桩）具有应用范围广、单桩承载力高、工程造价低等鲜明特点，所以在我国发展迅速。根据南昌地区特殊的土层特点，依托该地区具体工程项目，采用有ANSYS有限元软件分析管桩在沉桩过程中土中应力应变分布及隆起特点。