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PAM-STAMP软件反算求解钛合金外缘翻边展开毛坯

由于外缘翻边成形过程中应力应变在变形区分布不均匀,以及钛合金板材具有明显的各向异性,导致外缘翻边成形及卸载回弹后的试件将会产生诸多形状畸变现象,例如：翻边高度分布不一致、竖边与腹板平面夹角不垂直。本文针对料厚为1.0mm的TA2M钛合金板材,采用PAM-STAMP软件对外缘翻边理想模型进行反算求解展开毛坯。展开毛坯经过外缘翻边成形数值模拟后的结果显示,反算求解法能够准确的计算出试件的展开毛坯,使以上畸变现象可以避免发生。     

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。     

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。     

车轮内孔翻边模翻边工艺计算

对车轮内孔翻边极限翻边因数的主要影响因素做了讨论,在此基础上,对12×4J车轮轮辐中心孔翻边模翻边进行了工艺计算。     

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．     

夹套翻边角度对强度性能和疲劳寿命的影响

针对换热器中圆筒接管与夹套的连接结构对总体应力场的影响,采用Ansys参数化语言APDL,建立换热器下管箱及其夹套、保温层的结构分析模型.根据该换热器的操作工况,施加温度、压力载荷,对翻边夹套结构的翻边角度进行参数设计分析.对不同角度的夹套翻边结构在各载荷工况下的应力强度和疲劳寿命进行有限元分析,并对应力强度进行校核及疲劳寿命的对比分析.在保证设备静强度及寿命均满足要求的情况下,给出了设备的推荐夹套翻边角度.该研究对圆筒接管与夹套的设计提供了有效的参考,具有一定的工程应用价值.     

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.     

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。     

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。     

基于数值模拟的多工位级进冲压成形质量控制

为提高多工位级进冲压成形质量,降低模具制造成本,对某汽车车门导轨结构件冲压过程中所涉及的压弯-拉深、修边、整形、翻边等成形工序和回弹卸载进行了有限元数值模拟,预测了成形过程中可能出现的载体畸变、拉深破裂、翻边破裂和回弹等成形缺陷,分析了缺陷产生的原因,并提出了相应的解决或控制措施,由此重新建模,获得了理想的模拟结果.基于数值模拟结果进行了多工位级进冲压试验,成功冲制出了一模两件成形质量合格的某车门导轨结构件,该模能满足大批量生产要求.     

滚边力监测试验研究

机器人滚边由于具有包边质量好、成本低、柔性高、维护简单等优点,被广泛应用于汽车四门两盖以及天窗等车身覆盖件的包边,但它也具有生产效率低、适用于小批量生产且包边质量不稳定等缺点。文章基于滚边力监测系统,通过试验实时监测和反馈滚边力的大小,观察滚边力与波浪、翻边高度变化等的关系。对滚边力监测试验结果的研究表明,可以通过滚边力的变化判断机器人滚边过程中出现的质量缺陷。该研究对实际生产有一定的指导意义。     

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。     

金属薄壁圆管内翻口过程中应力与变形的解析

拉应力内翻管法是一种用于将金属薄壁圆管成形为具有环形底部双层管状件的新工艺,它由内翻口、翻边、拉深翻管3个成形工序所组成。基于对圆管内翻口变形过程的研究,推出了管件成形中翻口区部分管壁起皱前后其应力、变形各参数与管坯尺寸、管材性能、模具尺寸、摩擦条件及比例因子m的解析关系式,并得出了翻口区管壁是否起皱及管件内翻口成形能否成功的判别式。实例表明,在m为0.7~0.8的情况下,根据解析式计算出的管件应力、变形参数与金属塑性成形仿真软件DYNAFORM模拟所得数据基本一致,而由判别式作出的结论也与模拟结果和文献中的实验结果相符。     

柱面三维翅结构加工方法及毛刺生成分析

为了提高传热效率，对微犁／拉削柱面三维微翅结构进行了研究，着重分析了三维几何结构参数的优化设计及翅片加工成形过程，讨论了加工过程中的轴向拉力和周向推力，分析了微犁／拉削方法产生的翻边毛刺的形成机理，并通过试验确定了三角形拉削刀具的前角γo、刀尖角β及拉削深度αp对毛刺的影响规律．     

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.     

基于误差修正的复杂翻边切边线优化设计

对复杂翻边的切边线优化设计进行了研究,提出了一种基于误差修正的预测复杂翻边切边线的迭代方法,在LS-DYNA有限元仿真的基础上,根据仿真轮廓与目标轮廓的形状误差来修正毛坯形状.结果表明,经1～2次迭代修正后得到了精确的切边线形状,在程序中实现了LS-DYNA求解器的自动调用,提高了切边线的优化效率.同时,通过对某翻边件的仿真模拟及物理实验,验证了该迭代方法的有效性.     

三通管热翻边工艺模拟及实验研究

文章通过数值模拟的方法,对三通管支管凸缘的热翻边成形工艺进行研究,探索了翻边过程中材料的变形特点及工艺参数对成形质量的影响.结果表明:管坯在不同方向上的变形特征不间;预制孔形和凹模圆角对成形结果影响较大;边缘的支管凸缘高于中心的支管凸缘.将模拟得到的合理工艺参数应用于模具进行实验研究,得到的工件与模拟结果相似,且符合使...     

充填开采含“天窗”薄基岩力学模型

针对第四系资源开采遇到的"天窗"地质构造问题,以存在天窗地质构造的煤矿为背景,建立充填开采含"天窗"水平薄基岩的力学模型—Winkler弹性地基上开孔固支板模型,求解矸石充填条件下含天窗水平薄基岩挠度表达式.在此基础上对薄基岩厚度、天窗尺寸、矸石充填体强度对薄基岩天窗附近应力分布影响进行分析探讨.研究结果表明:薄基岩下表面天窗边界处径向和环向应力都为拉应力;薄基岩厚度、天窗尺寸对天窗边界环向应力影响较大,而对径向应力影响较小,环向应力随薄基岩厚度的增大迅速递增,随天窗尺寸增大逐渐增大;增大矸石充填体强度能显著减小天窗附近应力,矸石充填体强度增大,环向应力大幅度降低,薄基岩天窗附近应力环境显著改善,防止天窗边界处出现破坏裂纹,导致薄基岩局部失稳.     

基于网格映射法实现修边线的精确计算

在有限元仿真计算模拟翻边过程的基础上,提出了网格映射法来实现修边线的精确计算.将设计翻边轮廓线离散成点并投影到仿真后的网格模型上,确定投影点所在单元编号及相对于单元的位置,利用仿真过程建立的单元和节点映射关系计算出这些投影点在翻边坯料网格模型上的新坐标,然后构造出修边线,通过两至三次迭代计算后就可以实现修边线的精确计算.