薄板拉深过程中的起皱与防皱的探讨

冲压工艺应用十分广泛，拉深是一种常规的冲压工艺方法。失稳起皱是拉深过程中的主要障碍，而压边力是板料成形过程中的重要参数之一，如何有效地防止失稳起皱是从业人员最为关注的问题。论述了薄板拉深过程中常规的防皱措施，提出了在拉深过程中压边力的变化趋势，指出理想的压边力可以随拉深起皱的变化规律而合理变化，并引人变压边力的优化技术概念。     

压边力对纯钛半球形件冷拉深成形的影响

纯钛板材冷拉深成形困难,起皱和断裂是成形过程的主要失效模式,合理控制成形过程中的压边力,可以消除这些缺陷,提高成形性能.基于连续介质力学及有限元理论,运用动力显式算法建立一钛合金薄壁半球形零件拉深成形的三维有限元模型,研究了不同压边力对拉深成形影响,结果表明:当单位压边力较小时(0.4 MPa)会导致拉深件在法兰区出现皱纹,当单位压边力大于0.8MPa时,会在凹模圆角外侧壁发生破裂现象.     

高温合金复杂薄壁零件多道次充液拉深技术

充液拉深(HDD)技术是薄壁零件成形的一种有效方法.针对难成形,复杂薄壁结构的某型发动机高温合金板材零件,通过分析锥面自由悬空区的起皱失稳现象,设计了多道次充液拉深结合刚模成形的技术方案,并建立了有限元分析模型.基于有限元模拟和工艺验证试验,研究了预成形高度和终成形液室压力等关键工艺参数对零件最终成形质量的影响,探讨了...     

半匣形件拉深工艺探讨

一、半匣形件拉深的特点 一般拉深件的侧壁是封闭的,在成形时板料周围受压边力。本文介绍的半匣形制件(图1)的侧壁不是封闭的,成形时板料三周受到压边力。当压边力分布不匀时,就会出现起皱和破裂问题。所以半匣形制件的加工工艺必须保证压边力分布均匀。     

6061铝合金超薄壁弯管制造工艺及组织性能研究

通过单向拉伸试验建立了材料的本构方程,对6061铝合金板材半片拉深成形过程进行了有限元模拟,研究了摩擦系数与压边力对拉深成形结果的影响规律模拟结果表明:拉深成形时,应采用较大的压边力和较小的摩擦系数,以避免外管的外弧处易出现明显的起皱缺陷;基于模拟结果,进行了6061铝合金Φ202mm×1mm弯管半片拉深成形;最后对半片焊接后的超薄壁弯管进行了耐压爆破试验及关键部位微观组织分析.     

复杂薄壁件多道次充液复合成形及变形量确定

针对大拉深比、阶梯锥形的航空发动机隔热罩薄壁件,基于塑性力学方法分析了其充液拉深的变形规律,并在此基础上提出了多道次充液复合成形方法,设计了等裕量函数法以快速、合理地确定各道次变形量的分配。通过数值模拟和工艺试验,研究了关键变形量——预成形高度对成形结果的影响规律,探讨了成形过程中起皱、破裂的失效形式。结果表明,提出的工艺方法可实现复杂薄壁隔热罩构件的整体精确成形,选择适当的预成形高度可获得壁厚均匀、成形质量较好的零件。     

几种复杂拉深零件工艺方法的选择

在近十年期间,我接触到一些复杂的拉深件,其形状与一般介绍的如锥形件、台阶形件、球形件等有所不同。下面介绍几种较有参考价值的典型零件及所采用的拉深工艺方法。 例一、口盖 这是一个带凸缘的矩形锥度零件(图1),材料:LF21M—δ1。矩形件的拉深是一种复杂的而且研究得比较少的冷冲压过程。稍带一点锥度的盒形件又比直     

采用强旋工艺成形机头罩环圈

某机机头罩环圈是生产中的一项关键零件。多年来采用传统的拉深工艺加工,存在着不少缺点。某厂曾试验过用爆炸直接成形,再车内外形的方法,但由于存在一些困难也未投入生产。几年来,通过大量试验,机头罩环圈采用厚鈑强旋和厚鈑预制坯强旋已经获得成功,并通过了中批量的生产考验。实践证明:该类型零件采用强旋法成形不但是可行的,而且具有明显的技术经济效果。     

充液成形技术在航天火箭整流罩成形中的应用

基于充液形成工艺的航天火箭整流罩零件,通过数值模拟的分析与试验结果进行对比,证明了数值模拟可以给试验提供正确方向,也说明数值模拟的准确性。根据现场的试验情况,基于实际制件过程出现的一些缺陷,调整液室压力与压边力加载曲线,根据零件的拉深高度进行合理匹配,最后达到控制整个冲液成形过程的起皱和破裂的问题。实现了充液拉深工艺在大尺寸薄壁整流罩构件上的工艺升级,大大提升了零件的表面质量,从而可以解决传统落压工艺的多道次拉深工序、多道次退火及多道次敲修导致的零件变形与表面质量差等问题,从而保证零件在生产过程中表面质量和成形精度的控制。     

MGH956合金板材基本成形性能研究

MGH956合金为国内仿MA956合金研制的一种氧化物弥散强化高温合金,对MGH956合金板材进行了埃里克森杯突、拉深、扩孔、弯曲、锥杯和成形极限图等试验。通过试验,对于MGH956合金板材,建议采用具有拉深、胀形或拉胀复合成形特征零件的热成形,减少或避免用于具有较多翻边特征的零件加工。     

圆锥形件冲压成形过程中起皱、破坏缺陷位置的确定

分析了曲面类零件中较为典型的圆锥形件的冲压拉深成形过程。通过分析变形毛坯不同部分在冲压成形中的作用及变形实质 ,归纳了圆锥形零件的变形特点 ,并在跟踪毛坯上各金属质点的位移轨迹、分析变形各质点贴模过程中位移与变形关系的基础上 ,找到了圆锥形零件冲压成形中最有可能产生起皱、破坏缺陷的危险点位置     

薄壁管数控弯曲过程中失稳起皱的主要影响因素

 针对薄壁管数控弯曲精确成形过程在多因素交互作用下可能发生失稳起皱这一复杂物理问题, 基于起皱能量准则和有限元方法相结合, 提出了预测该过程起皱发生的能量( 数值) 方法, 研究了影响薄壁管数控弯曲成形过程起皱发生的主要因素及影响机制。结果表明, 弯曲半径、相对管径、芯棒伸长量和摩擦因素是影响薄壁管数控弯曲精确成形过程起皱发生的主要因素, 而材料的应力强度系数和加工速度等对起皱发生影响较小。研究结果为薄壁管数控弯曲精确成形过程参数的确定和优化创造了条件。     

碳纤维增强热塑性复合材料盒形件热冲压成型研究

碳纤维增强热塑性复合材料型材传统成型工艺存在操作复杂、成型效率低、成本高、不适合大批量生产等问题,限制其在航空航天领域的大规模应用。为改善成型工艺,提出一种采用模具直接加热纤维增强复合材料板的热冲压成型方法,通过板料拉伸试验和盒形件热拉深成型试验,研究纤维铺向工艺参数以及分析成型过程中试件纤维变形,得出极限拉深深度及成型极限剪切角。针对纤维编织复合材料盒形件热冲压成型,建议采用坯料纤维经纬方向与模具直边平行的放置方式。     

空间柔性网—膜结构分析的数学规划算法

 提出了以参数变分原理为基础的数学规划算法, 以计算分析太空用品中网- 膜结构起皱现象。针对网状柔性结构分析, 算法的原理是将结构化成多个具有一定非线性本构关系的杆单元, 并在此基础上进行杆系结构非线性分析的规划算法构造, 可以较好地模拟网状柔性结构的起皱性质。而对于一般的膜结构, 则构造了用于直接分析的膜单元相对应的本构模型, 并在此基础上构造问题的求解算法。不同于常规的数值计算方法, 提出的算法不依赖于应力的迭代过程。参数变分原理和数学规划算法的应用, 使本算法可以很有效地分析预测网- 膜起皱的区域、模式和应力分布, 从而为解决网- 膜结构起皱问题提供依据。给出的数值算例说明了方法正确与有效性。     

几种金属材料的强制润滑拉深

强制润滑拉深是一种新的拉深法。由于强制润滑拉深过程显著地改善了变形条件,使材料的拉深性能得到提高,同时也改善了拉深件表面质量和减少拉深件的变薄率。据有关资料介绍,这种方法很适用于拉深钽、铌、钛和钼等材料。我们对钛板材料(TA2、TC1和Ti—2.5Cu)、30CrMnSi钢、不锈钢1Cr18Ni9Ti以及20号钢等进行了试验,还对铝合金LY12M和LF21做了试验。除了铝合金以外都取得了比较好的结果。说明这种拉深法值得     

复杂型面零件充液拉深失效控制研究

对于普通拉深无法成形的复杂零件,充液拉深成形是一种有效的解决方法.在自行研制的充液拉深成形试验机上进行工艺验证实验,对复杂型面不锈钢零件充液拉深成形过程中出现的起皱、破裂和不贴模3种失效形式进行了研究,分析了液室压力、压边力和拉延筋深度等关键工艺参数对失效的影响和作用规律,优化了液室压力和压边力加载曲线以及拉延筋参数.结果表明,液室压力加载曲线应与板料悬空区变化趋势相协调,压边力加载路径应与液室压力相匹配,为消除悬空带过渡区的内皱,必须设置合适的拉延筋.     

TA2钛板的热旋压工艺

一、概述在某机试制中,我们对几种空心回转体TA2钛板零件(如图1)的热旋压工艺进行了一些探讨。其中零件1和零件2是锥形空心回转体零件,这种零件若用一般拉深成形,容易失稳起皱,而且模具结构比较复杂;另外,零件3的收边模具也较复杂,故采用热旋压成形工艺。采用加热旋压,可以提高钛板的塑性,减少变形抗力和回弹。旋压时,直接用火焰(我们采用的是压缩空气——乙炔焰)喷烤加热毛     

厚板拉深成形冲模间隙和凹模圆角半径的确定方法

由于厚板冲压毛坯具有比铸造、锻造等毛坯重量轻,强度比高,耐疲劳性好,加工方便,生产周期短,省材,成本低,并且能加工出用其他方法无法加工的复杂形状零件等优点,因此,在国外很多发动机制造公司非常重视这一技术,凡发动机机匣的内外安装边,需要通过切削加工的薄壁筒形件,锥简形件和曲面形筒件等,几乎都采用厚板冲压毛坯来加工。厚板冲压成形与薄板冲压成形有许多不同点。合理选择拉深成形的冲模间隙和凹模圆角半径,对于厚板的拉深成形能否顺利进行具有决定性的意义。下面是有关厚板拉深成形时冲模间隙和凹模圆角半径的确定方法:     

客机APU舱温度场的数值计算

为研究大型客机APU舱传热过程和进行结构热分析,采用数值方法计算了APU舱温度场。采用商业CFD软件Fluent,选用Realizable k-ε湍流模型和S2S热辐射模型建立了APU舱内流动和传热数值计算模型,得到了流场、温度场和热流信息。APU舱中主要传热过程是辐射传热;APU防火罩和排气管隔热罩起到了热辐射遮热罩的作用;防火罩内的APU冷却空气对于降低防火罩温度有重要作用;排气管内的引射冷却空气有效降低了壁面温度。     

复合层板的拉深成形性研究

层板的拉深成形是一种复杂的变形过程。本文对铝及钢两种层板，从极限拉深比、拉深时皱折的产生及温度对拉深成形性能的影响三个方面进行了研究。