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薄壁水槽拉深变形规律研究及工艺优化
2024年
为解决几何形状复杂且不对称及采用3次拉深工艺成形的薄壁水槽模具制造及试模难度大和成本高的问题,研究了该水槽采用多道次拉深工艺时板料的变形规律,同时对其拉深工艺进行了优化。利用Dynaform有限元分析软件对薄壁水槽拉深一序、拉深二序和拉深三序进行数值模拟分析,研究了关键工艺参数对成形结果的影响规律并得出最优的工艺参数,最后通过拉深实验对该工艺方案进行了验证。根据工艺优化方案,得出了最优工艺参数。拉深一序:从0 s至0.01 s,压边力恒定40 kN,从0.01 s至拉深结束,压边力从40 kN线性增长至500 kN;凸模、凹模、压边圈与板料之间的摩擦因数分别为0.2、0.05、0.05;模具间隙为0.66 mm。拉深二序:凸模、凹模、压边圈与板料之间的摩擦因数分别为0.15、0.1、0.1;压边力为500 kN。拉深三序:采用合适的拉深筋布置方式及阻力值。实验结果表明,在不同拉深工序中分别侧重调控不同拉深工艺参数可以有效控制薄壁水槽的减薄量。
洪熠豪吴菲韩建霖章争荣陈宇麒李建平莫炳俊
关键词:数值模拟拉深薄壁结构
薄壁水槽充液拉深变形规律研究被引量:2
2023年
目的解决薄壁水槽盒形件刚性拉深一序底部圆角减薄过大、整体厚度减薄严重以致后续拉深二序、三序成形后产品厚度不合格的问题,同时解决工艺路线的退火问题。方法利用有限元分析软件Dynaform对薄壁水槽充液拉深一序进行数值模拟分析,研究关键工艺参数对成形结果的影响规律,并得出最优的工艺参数,最后与刚性拉深的模拟结果对比分析,提出充液拉深方法的可行性。结果根据工艺优化方案,得出最优工艺参数:预胀压力2 MPa,最大液室压力20 MPa;液室压力加载路径:从0 s至0.003 s,液室压力从0 MPa线性增大至2 MPa,并保持2 MPa至0.007 s;随后从0.007 s至0.011 s,液室压力从2 MPa线性增大至20 MPa,之后保持20 MPa直至拉深结束;压边间隙为1.05t。结论通过充液成形方法,可以有效解决薄壁水槽盒形件拉深一序底部圆角减薄严重的问题,还可以提高成形质量及成形极限,省略中间退火工艺,提高经济效益。
洪熠豪莫炳俊吴菲陈家志梁庆军
关键词:数值模拟充液拉深薄壁结构
SUS304不锈钢微拉深变形行为及数值模拟研究
近十几年以来,随着科学技术的飞速发展,微型机电系统在工业生产中得到了广泛的应用,因此微成形零件的加工制造有了极大的需求。目前而言,加工微型零件的方法有很多种,包括精密及超精密机械加工、离子刻蚀、激光工艺、LIGA及微细电...
邢煜林
关键词:SUS304不锈钢数值模拟尺寸效应
铜铝复合板的拉深变形行为被引量:4
2021年
对轧制态及退火态铜铝复合板进行了室温拉伸试验,得到了其不同变形速度下的强度和塑性性能数据,计算了其不同变形速度下的应变硬化指数n值,以得到其优化的拉深速度。分别在无润滑、20号机油润滑以及聚丙烯薄膜润滑3种条件下对两种状态的铜铝复合板进行拉深试验,测量变形后的极限拱顶高度H,观察分析缺陷位置以及界面层演变规律。结果表明,经300℃×2 h退火处理后的铜铝复合板在拉深速度为7 mm/min时的拉深成形性能更优,聚丙烯薄膜润滑可以大大提高板料的拉深成形性能。
刘哲王爱琴谢敬佩陈瑶王项
关键词:界面层拉深变形
纯钛箔材高温气压微拉深变形行为研究
近年,随着通讯、电子、医疗等领域对微型零件需求的日益增长,极大地促进了微型零件成形工艺的快速发展。微拉深工艺作为一种在常规拉深工艺基础上开发的微塑性成形工艺,主要用于微杯件的制造。为了获得微杯件较大的拉深高度、均匀的壁厚...
张传扬
关键词:尺寸效应本构方程
圆筒形件的拉深变形与应力分析被引量:9
2020年
针对筒形件拉深过程中凸、凹模圆角处包角α对凸缘区应力的影响,运用等面积法建立了包角α与坯料瞬时外缘半径和拉深高度的几何关系;采用主应力法并结合全量理论推导出等效应变,并对凸缘变形区的径向应力进行了修正;综合考虑压边引起的摩擦应力和凹模圆角区双曲度弯曲引起的弯曲附加应力,建立了拉深全过程拉深力与瞬时外缘半径的关系式。基于拉深工艺试验,对比分析了理论与试验的拉深力与凸模行程的关系曲线,结果表明:新计算方法的理论最大拉深力与实际最大拉深力相对偏差小于7%,且拉深全过程的理论力-行程曲线与试验力-行程曲线基本一致。
胡成武李光毛远征彭炎荣王镇柱
关键词:拉深主应力法拉深力
屈服准则对DC05钢板十字拉深变形预测的评价被引量:3
2018年
结合国际成形论坛十字拉深实验考题,分别采用Mises、Hill48和Yld2000-2d这3种屈服准则和Hockett-Sherby硬化模型集成的本构模型描述DC05钢板力学行为,并建立三维弹塑性有限元模型,预测十字拉深成形的面内主应变和拉深毛坯外轮廓线。重点关注屈服准则对变形预测精度的敏感性分析,以及DIC测量复杂应变路径下的拉深变形分析。在板材力学行为描述方面,Yld2000-2d能同时兼顾应力和变形各向异性特性,而Hill48只能描述其一。十字拉深成形数值预测与实验测量对比结果表明,材料流动的预测和实验趋势吻合,屈服准则对面内主应变的预测影响非常显著,但是计算和测量结果存在显著偏差;预测结果相对实验测量值均偏低,其中Hill48-R预测面内主应变的能力明显高于其他屈服准则,而Yld2000-2d由于受到应力预测偏差的干扰,反而精度不是很理想;另外,对于复杂外轮廓线预测也存在同样的偏差趋势。
薛新廖娟
5A06铝合金中厚板反拉深变形行为被引量:3
2017年
中厚板变形过程中的弯曲和反弯曲效应影响其拉深变形能力。本工作以航空航天常用的5A06铝合金筒形件为研究对象,采用厚度为4.5mm的中厚板进行反拉深数值模拟和实验研究,分析了变形过程中应力、应变分布特点,讨论了3种凹模截面结构形式下的变形方式,以及应变路径随着凹模圆角变化规律。结果表明:凹模内圆角与直壁区过渡区在壁厚方向上存在应力和应变梯度,并在该处外侧产生最大径向拉应力,导致了拉深破裂的发生。采用半圆形凹模截面结构时,极限拉深深度达到203mm,相对于平面凹模结构增加了40%。半圆形凹模结构能减小弯曲效应,有效降低过渡区的应力梯度和最大应力数值,有利于提高5A06铝合金中厚板拉深变形能力。
张志超徐永超苑世剑
关键词:铝合金中厚板拉深
金属箔材气压微拉深变形行为研究
近年来随着微机电系统迅速发展,电子、医疗、通讯等领域对于零部件的需求呈小型化的趋势,这大大地促进了微成形工艺的发展。目前在微拉深领域的加工工艺主要是无压力介质的微拉深工艺(Micro Deep Drawing,MDD),...
孙宏轩
关键词:工艺参数
Reverse deep drawability of 5A06 aluminum alloy plate at elevated temperatures被引量:3
2016年
In order to avoid the occurrence of fracture at room temperature in reverse deep drawing of aluminum alloy plate, the warm reverse deep drawing method was proposed. The experiments were conducted at room temperature, 280 and 360 ℃ with a 4.5 mm thick 5A06 aluminum alloy plate. The effect of temperature, blank-holding force and gap on the fracture and wrinkle of the reverse deep drawing process was investigated. A fully coupled thermal-mechanical simulation was carried out to obtain the stress distribution through the commercial software of Abaqus/Explicit. The results show that the fracture is avoided at 280 ℃ since the bending-induced stress gradient in the transient area between the inside corner and the straight wall decreases from 505 MPa at RT to 72 MPa at 280 ° C. Although the fracture is avoided as the temperature increases, the wrinkle occurs at the outside die corner at temperature over 280 ° C, where the circumferential compressive stress becomes larger than that at the inside. As the temperature increases to 360 ℃, the fracture occurs due to the excessive softening, the tensile stress in the straight wall reaches rapidly to the tensile strength at the beginning of reverse deep drawing. When 1.5t (t=4.5 mm) blank holding gap is applied at 280 ℃, both the fracture and wrinkle can be avoided, and 420 mm deep cups are drawn successfully.
张志超徐永超苑世剑
关键词:PLATE

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张贵华
作品数:2被引量:0H指数:0
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研究主题:凸度 板形 钢种 热轧 带钢