大直径铝合金双曲率薄壁件拉深成形技术

为提高运载火箭贮箱的研制效率,利用有限元仿真技术对某运载火箭贮箱瓜瓣零件的成形工艺进行研究。采取理论分析、数值模拟等手段,分析了压边力、压边形式、压延筋、模具间隙等工艺参数对瓜瓣零件成形的影响,对拉深模结构形式及其工艺参数进行优化。结果表明:采用"双曲面+单拉延筋"设计,当模具间隙设为18 mm时,成形零件的最大减薄率在10%以内,满足设计指标要求。     

钛合金管件接头热成形工艺参数的数值模拟

采用PAMSTAMP数值模拟技术对TC4管件接头热成形的过程进行模拟,分析了成形温度、零件结构对成形性能的影响,成形温度越高,零件内圆角越大,零件型面质量越好。通过模拟得出较优的工艺参数,改善了零件的成形效果。     

2214铝合金摇臂等温成形工艺

根据摇臂锻件技术条件要求．确定了等温成形工艺为最佳成形工艺方案。简要介绍了在5×104kN液压机上实现新工艺时模具结构特性．经工艺试验确定了变形温度约为450℃，应变速率为4×10－4S－1～1．4×10－3S－1，及较佳的坯料形状、尺寸及润滑剂。分析了该模锻件产生缺陷的原因和消除缺陷的方法。用新工艺研制的锻件冶金质量符合AIR3385、Z9－J冶－324、Z9－J冶－325技术条件要求，并且锻件的冶金质量有所提高，满足了生产要求。     

薄壁内、外半管冲压成形工艺参数模拟优化设计

针对内、外半管的结构特点,分析计算冲压成形主要工艺参数及毛坯尺寸,运用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对内、外半管的成形过程进行了模拟。研究了不同压边力及不同冲压速度对零件拉深成形的影响,分析了零件的成形工艺及其起皱缺陷,优化了毛坯形状,避免了成形过程中的缺陷,获得了理想的毛坯形状和工艺参数。     

导弹包装箱拉深成形工艺方案及模具设计

对某型号导弹包装箱体和箱盖零件拉深成形的工艺方案进行了分析,介绍了所设计的一次拉深成形模具的结构和特点,该模具适用于成形箱体和箱盖两个零件,有效地控制了工装成本并使箱体和箱盖零件的尺寸协调一致。     

不锈钢薄壁管滚珠旋压模拟及缺陷分析

对不锈钢薄壁管滚珠旋压过程及其工艺缺陷进行了分析和研究,应用刚塑性有限元软件DEFORM3D,建立了不锈钢薄壁管滚珠旋压过程的三维有限元模型,分析了其变形过程中应力、应变的分布规律,并结合实验结果分析了滚珠旋压过程中出现的表面隆起、表面起皱、表面波纹等典型缺陷,提出相应预防措施,可用于指导生产实践.     

TC4薄腹高筋构件等温塑性成形研究

以TC4钛合金薄腹高筋构件零件为研究对象,通过对材料成形特性以及零件结构的分析,研究了锻件的成形方式及金属流动的特点,基于DEFORM-3D软件对锻件等温成形过程进行了数值模拟,并根据模拟结果进行了工艺优化,制定了最终的等温成形工艺方案,最后进行了等温锻造试验。研究结果表明:通过数值模拟及优化后的成形工艺方案可以成形出符合形状尺寸及性能要求的钛合金锻件。     

复杂筋板件等温模锻工艺研究

某复杂筋型薄腹板件等温模锻工艺参数需经实验确定.以水平投影面积1/16的小模具作模拟试验,选YR—1润滑剂;在420～435℃等温成型时模锻力为最小;推算模拟件的模锻力若控制在300吨内则5000吨液压机足可锻出合格产品。由于铅的塑性和流动应力指标和LY12在420℃等温成形时相当,所以,以铅作试料是经济的。通过模拟试验,找到测温、控温和降低设备吨位的方法;确定了较佳变形温度,变形速度和润滑剂等工艺参数;发现、分析并找到金属流动规律、缺陷形成原因和消除充不满、折迭和穿筋等缺陷的工艺方法。     

TC4钛合金舵面扩散焊有限元模拟及工艺研究

运用有限元软件ANSYS对TC4钛合金舵面真空扩散焊过程进行模拟,建立了三维热-结构耦合模型,计算焊接过程中应力应变分布。通过比较得出:在温度930℃,保温100min,压力3.5MPa条件下焊接效果最好。并采用此工艺参数开展了钛合金舵面整体成形研究,通过微观金相组织及扫描能谱分析。结果表明:焊接界面成形良好,界面物相组织均匀分布,而且在焊接过程中保持了母材本身性质,满足技术要求,大幅度减少实验试错次数、缩短型号研制周期。     

筒形件模环旋压隆起和旋压力的有限元模拟分析

在分析筒形件强力模环旋压工艺变形特点的基础上,采用三维弹塑性有限元法对筒形件模环旋压进行了数值模拟,分析了旋压成形时的应力分布、旋压成形中的隆起现象及工艺参数对隆起和旋压力的影响.结果表明,在所描述的工艺条件下,采用成形角为20～25,牵引速度范围为0.4～0.6mm/s是合理的.模拟分析结果为模环旋压工艺参数的优化提供了依据.     

基于激光剪切散斑干涉的包覆药柱界面缺陷类型分辨

为了分辨出固体推进剂包覆界面中脱粘缺陷和非脱粘缺陷(气泡、夹杂等),利用激光剪切散斑干涉技术和有限元数值模拟手段，对包覆层中预设有脱粘缺陷、气泡缺陷和夹杂缺陷的平板试件进行了实验研究、数值计算，并对比分析了三种类型缺陷在真空负压加载及热加载条件下变形机理。实验结果表明，相同加载条件下，脱粘缺陷对应的离面变形远大于气泡缺陷和夹杂缺陷。数值分析显示负压加载条件下，相同尺寸的脱粘缺陷的离面位移是夹杂缺陷离面位移的2～10倍，比气泡缺陷的离面位移大1～2个数量级。另外，数值计算热加载激励条件下，三种类型缺陷的离面位移差异也较大。相同尺寸下，脱粘缺陷离面位移明显大于气泡缺陷和夹杂型缺陷，且缺陷尺寸越大，变形差距越明显。研究结果可为固体推进剂包覆层粘接缺陷检测、脱粘型与非脱粘型缺陷分辨提供技术支撑。     

6082铝合金控制臂模锻模拟研究

利用DEFORM-3D数值模拟软件模拟模锻过程,对模锻模具进行优化设计。在不同模锻速度、摩擦系数下进行模锻数值模拟。结果表明随模锻速度的增加,终锻温度越来越高;随模锻速度的增加,模锻成形力不断升高,但变化不大;模锻成形力随摩擦系数的增大而增大,但只对模具型腔的最后填充阶段及打靠阶段影响显著。     

火箭贮箱箱底瓜瓣拉深成形数值模拟

基于钣金成形仿真软件,数值模拟了火箭贮箱箱底瓜瓣零件的拉深成形,对瓜瓣拉深模具的拉延筋结构和压边力进行了优化,获得了半圆截面等效拉延筋结构的参数最优组合。     

基于有限元模拟的管材内高压成形模具设计与优化

设计模具需要丰富的生产实践经验,新产品、新工艺的模具设计不可能一次成功,或多或少都会存在一些结构上的不合理或其他缺陷,产品因而不能顺利成形。为了解决这些问题,本文对管材内高压成形的过程用MSC.Marc有限元模拟软件进行模拟,验证模具结构上的合理性,发现存在的缺陷并进行模具的重新优化。这样可以弥补经验设计的不足,缩短了模具设计制造周期,提高了工作效率,避免了因不合理的设计而导致的资源浪费,对类似的模具设计有一定借鉴作用。     

固体发动机卡环连接结构大变形弹塑性有限元分析

对复合材料壳体与喷管的卡环连接结构进行了弹塑性大变形接触有限元理论分析模型的建立及有限元应力，应变数值分析。对复合材料壳体材料进行了等效正交各向异性轴对称材料模式分析；采用点点间隙单元，分析了卡环，接头及倒锥等多体接触问题。     

6061铝合金激光焊温度场与应力场数值模拟研究

为了解决激光焊接铝合金对接接头的质量问题，本文采用热-结构耦合有限元技术，建立了在移动高斯热源作用下的三维激光焊接温度场和应力应变场的计算模型。首先，利用有限元软件MSC.Marc模拟焊接过程中试片级试样的温度和应力的变化及其变形情况;其次，研究试样瞬态温度场和应力应变场的变化规律及其分布特征;最后，探讨激光功率和焊接速度对接头质量的影响规律。试验中所选取的激光功率和焊接速度等工艺参数均通过数值模拟进行优化，并根据优化后的工艺参数完成激光焊接4 mm厚6061-T6铝合金平板对接试验。通过对焊接接头形貌的观察及分析进行热源校核，结果表明:仿真计算得到的焊接熔池边界温度达到6061铝合金熔点以上，且其形状分布与实际试验所得焊缝边界基本吻合，从而验证了模拟结果的准确性和可靠性。     

D406A钢板成形分析及防止拉深缺陷的对策

针对D406A钢板成形时容易产生开裂、起皱等缺陷的原因进行分析,选择优化的拉深工艺方案,软化处理拉深坯料,增加适当的热处理工序,正确选择和涂覆润滑剂,拉深过程中及时研磨模具工作面等。经验证,预防措施可保证拉深成形的合格率,拉伸件的质量稳定可靠。     

镁合金管材热挤压过程数值模拟研究

为了得到综合力学性能良好的AZ31镁合金管材,采用有限元软件DEFORM-3D对AZ31镁合金的挤压过程进行了模拟,定性分析了AZ31坯料温度场的变化及等效应力的分布规律,并计算了管材不同方向的最大拉应力曲线。结果表明热挤压的等效应力在模角拐弯处应力集中严重,温度场分布接近终了时进入等温挤压阶段,热挤压管材的横向裂纹产生的可能性较大,分析结果为工艺实验提供了指导作用。     

薄板零件的压弯成形和回弹值计算

文中分析薄板在三次压弯成“Л”字形零件时,板料弯曲变形断面中的应力、应变状态。采用演算法弄清了板料弯曲断面处中性层与其曲率半径的关系。确定了三步压弯成形的较佳工艺方案。对板料压弯成形小的回弹值进行了计算。实践证明,用理论计算和试验测量相结合的办法而得到的回弹值,是板料在弯曲变形前确定真实回弹值的较好途径。     

固体火箭发动机含裂纹药柱应力场有限元模拟的新方法

针对研究固体火箭发动机药柱出现裂纹前、后药柱内应力/应变场的需要,提出利用奇异单元和生死单元技术模拟含三维裂纹药柱的新方法,并利用该方法对固体火箭发动机三维非贯穿裂纹进行模拟,分析药柱裂纹附近区域应力分布的规律。结果表明,该方法便捷有效,尤其适用于对比研究裂纹、脱粘等药柱缺陷引起的应力释放和应力分布的变化。