液压胀形

摘要： 不锈钢板式热沉具有低温性能好、生产周期短、生产成本低等特点,已经广泛应用于国外航天器环境模拟试验设备中,是热沉发展的新趋势。为掌握不锈钢板式热沉的加工工艺,建立不锈钢热沉液压胀形有限元分析模型,研究滚弯预成形工序、边界压紧力和焊点布局等工艺参数对热沉位移分布、应变分布和厚度分布的影响,以及焊点布局、胀形压力对流道高度和成形均匀性的影响规律,得到合理的工艺参数,为航天器真空热试验用不锈钢板式热沉的研制和生产提供了指导。研究成果目前已成功应用于KM8为代表的空间环境模拟器的百余套热沉研制中,取得了良好效果。

摘要： 为了探究拱形膜片的加工工艺对膜片成型精度(特别是拱高)的影响,本文采用有限元模拟法研究了一种正拱带槽形膜片(泄放口径100 mm,厚度0.5 mm,刻槽0.2 mm)的液压胀形过程,分析了加载压力、加载速度、加载路径、夹具圆角等因素对拱高的影响规律.结果表明:随加载压力上升,拱高呈线性增加;随着加载速度减小,拱高略有降低,并趋于稳定;胀形过程加载变速会导致拱高成型时偏离设计尺寸,因此需要全程匀速加载;随夹具圆角半径增加,拱高增加,夹持部位边缘等效应力减小,膜片夹持部位变形范围增大.该结果可应用于拱形膜片的加工工艺优化.

摘要： 建立了带壁厚偏差管坯液压胀形的力学模型,揭示了不同轴向应力状态下壁厚偏差对管坯成形的影响规律,给出了带壁厚偏差管坯液压胀形加载路径设计的标准.针对某重型卡车桥壳预成形管坯的液压胀形工艺,进行了3种不同壁厚偏差管坯在不同典型加载路径下的有限元模拟,结果表明:内压升高至最大保持恒定,管坯薄壁侧均在合模前发生开裂且薄壁侧与厚壁侧变形差异较大;内压先升高后降低,管坯厚壁侧均失稳形成褶皱且薄壁侧与厚壁侧变形差异较小;内压先升高后降低再升高时,管坯均成形且符合工艺要求,确定了适用于带壁厚偏差管坯液压胀形的加载路径.在专用液压机上进行了液压胀形试验,试验结果与数值模拟所得规律一致.

摘要： 目的 针对17-4PH不锈钢冷成形回弹大、贴模性差等问题,研究17-4PH不锈钢隔碗零件的拉深成形和液压胀形规律,确定隔碗零件拉深液压胀形复合成形的最佳工艺及参数.方法 利用有限元方法确定并优化了拉深预成形和液压胀形中的工艺参数.基于优化后的结果设计并制造了相关的模具,最终通过试验验证了有限元方法的有效性.结果 结合数值模拟和试验的方法,提出了零件先拉深预成形、后液压胀形的多步成形方案,逐步优化了成形工艺参数,最终成形出了满足尺寸和精度要求的高精度隔碗零件.结论 通过数值模拟获得了最佳的坯料直径及多步成形中的关键工艺参数,基于数值模拟优化为主和试验验证为辅的设计制造理念,解决了17-4PH不锈钢冷成形回弹大和贴模性差的问题.

摘要： 基于板料成形模拟的CAE软件Dynaform,研究了低碳钢管在不同加压方式下的自由胀形,比较了单直线加压、折线加压与脉动加压三种加压方式对胀形质量的影响;同时,研究了折线加压下不同梯度的加载压力对成形的影响;在脉动加压下,研究了不同的基础压力与脉动幅值、轴向进给速度对成形的影响.结果 表明,在脉动加压与合适的折线加压方式下,管材胀形区的厚度更高,成形质量较佳.轴向进给速度、脉动幅值与基础压力的大小均会对成形结果产生影响.

摘要： 双金属薄壁管冲击液压胀形技术是在液压胀形与冲压成形基础上发展起来的一种复合成形技术。冲击液压载荷作用下的双金属薄壁管成形所需内压力源自于管坯型腔体积的压缩,其大小随液体体积压缩量变化而变化,为此提出了基于冲击液压载荷作用下双金属薄壁管的内压力形成机理的研究。首先介绍了双金属薄壁管冲击液压胀形的成形原理;然后,通过对内外管轴向冲击液压预成形与径向冲击液压成形过程中内压力形成的理论分析,构建了管坯型腔内压力与体积变化之间的数学模型;同时,利用Ansys Workbench有限元模拟技术获得了内外管轴向冲击液压预成形与径向冲击液压成形过程的内压力,通过有限元模拟与理论分析结果的对比发现,两者具有较好的一致性,并通过模型误差优化了内压力数学模型,为双金属薄壁管冲击液压胀形技术的进一步研究奠定了良好的理论与应用基础。

摘要： 分析了金属薄壁管液压胀形中胀形区截面节点的应力和应变状态,分别针对轴向进给力F的作用大于或小于液压力P的作用,金属薄壁管胀形区截面节点的应变状态分别对应成形极限图的左侧和右侧应变状态,开发1套能实现胀形区截面节点不同应变状态的金属薄壁管液压胀形极限测试装置,通过示例,获得了简单加载路径下金属薄壁管液压胀形成形极限图。

摘要： 主要论述有关SUS304不锈钢薄壁筒形件的基本冷塑性成形工艺及各自加工特点,包括拉深成形工艺、旋压成形工艺、液压胀形工艺.结合筒壁缩颈处3种典型几何型面的薄壁筒形件探析多种冷塑性成形方法,对应喇叭形锥面、碗形倒扣弧面和弓形双型面的塑性加工方法为拉深+局部旋压成形、拉深成形、拉深+液压胀形.指出复合成形工艺具有明显的优点以及广阔的应用前景,不仅能加工传统模具难以成形的复杂形状,而且能有效减少成形次数和提高工件的强度与刚度.实际生产中,通常以产品质量与经济成本为导向进行综合考虑来确定最优成形工艺方案.

摘要： 由于可以实现汽车的轻量化和降低批量生产的费用,管材液压胀形技术近年来越来越受到人们的关注.管材液压胀形件变形复杂,难于预先预测其成形极限.本研究着眼于铝合金方形截面管的液压胀形,探索可以提高成形性的最佳加载路径.使用ABAQUS EXPLICIT软件对管材液压胀形过程进行FEM模拟,将轴向和圆周方向的应变取出.假定管材在液压胀形中为平面应力状态,使用由S-R理论得出的FLD对在某个应变路径下的管材液压胀形的成形性进行评价.在此基础上,确定最佳加载路径.为了验证理论分析结果,使用直径为40mm且厚度为2mm的A6063铝合金管进行了实验研究.

摘要： 液压胀形技术是目前加工空心零件的主要工艺之一,因其能够节约材料,同时成形效果较好,得到了越来越广泛的应用.液压胀形工艺受到多种因素的影响,因此对液压胀形技术展开数值模拟研究,具有实际意义.本文针对441铁素体不锈钢,进行单拉实验,获得材料模型;因偏心管的几何特殊性,成形时厚度不均匀,成形较困难,因而进行数值模拟,并优化胀形工艺参数,得到了较好的成形性能.

摘要： 基于ABAQUS平台,建立了三层U形不锈钢波纹管液压胀形及回弹有限元模型.分析了波纹管胀形过程中的应力应变、壁厚分布和轮廓特征.发现:各层管坯等效应力和等效塑性应变值不同,内层的等效应力应变大于中层及外层.波峰位置壁厚减薄最严重,从波峰到波谷减薄逐渐减小,波纹管直线端壁厚基本不变.波纹管胀形后各层壁厚减薄不同,内层壁厚减薄率稍大于中层和外层.卸载后波纹管发生回弹,波峰高度降低,波厚增大,长度伸长.

摘要： 本文提出了筒形坯料液压胀形整体成形球形容器的方法,以5A06铝合金为研究对象,通过Abaqus/explicit有限元软件,对筒形坯料胀形过程进行了数值模拟研究,给出了筒形坯料液压胀形过程中各部分胀形顺序,分析了筒形坯料应力和应变的分布规律,给出了典型位置的应力轨迹和应变路径,测量了球形件壁厚分布.结果表明:筒形坯料胀形过程中,直壁区和锥面部分纬向应力大于经向应力,并且锥面部分的纬向应力最大,纬向应力导致变形过程中延经向的破裂的发生,揭示了胀形过程中破裂发生的机理.

摘要： 基于ABAQUS平台,建立了单层和双层U形不锈钢波纹管液压胀形及回弹有限元模型.对比分析了单层和双层波纹管胀形过程中的壁厚分布和轮廓特征.发现:(1)单层波纹管壁厚减薄率大于双层波纹管;双层波纹管内层壁厚减薄率大于外层,从波峰到波谷差别逐渐减小.(2)波纹管回弹后波厚增大,波高减小,波距不变,波厚比波高变化大.双层波纹管回弹后的尺寸变化大于单层管.

摘要： 近年来在汽车制造业中，液压胀形部件的实际使用日益增多。本文作者对汽车后桥壳的液压胀形过程进行了数值模拟，调查了破断情况及成功胀形后管坯的应力及厚度的分布情况，模拟了不同加载路径下管坯的变形情况，调查了控制模的宽度对成形性的影响。

摘要： 基于Hill材料各向异性理论，分析两端固定或自由管材轴压胀形、方模胀形的破裂形态并推导出破裂极限载荷计算公式。研究结果表明，破裂极限载荷不仅与内压有关，而且与材料的各向异性参数有关。两端固定无模管液压胀形时，管材的成形性与应变硬化指数成正比，与材料的各向异性常数无关。而两端自由无模管液压胀形时，管材的成形性与应变硬化指数成正比，同时与材料各向异性常数的比值有关。方模管液压胀形时，无论两端固定还是两端自由，管材可以完全贴模而不胀裂。

摘要： 以316L不锈钢单层波纹管为研究对象,基于响应面法与ABAQUS软件对液压成形工艺参数进行优化,利用Box-Behnken试验设计方法(BBD)选择仿真试验的工艺参数,通过数值仿真得出最大减薄率的响应值,结合最小二乘法建立了反映工艺参数与最大减薄率之间关系的二阶响应面模型.以内压力、模片间距以及管坯壁厚作为设计变量,将最大减薄率作为优化目标,借助Design Expert软件对二阶响应面模型进行优化,发现:壁厚在0.16～0.24mm,模片间距在17.2～21.83mm、内压力在5～8.39MPa范围变化时能够满足最大减薄率在20％以下的要求.并选取其中三种工艺组合进行了有限元模拟验证,与响应面模型的预测值进行了对比,绝对误差分别为0.4％、0.07％、0.26％,从而验证了响应面法应用于波纹管成形工艺参数优化的准确性.

摘要： 对304不锈钢薄壁三通的液压成形工艺过程进行了有限元模拟,研究了液压成形过程中冲头挤压速度、内压和圆角半径对成形结果的影响规律.模拟结果表明:支管顶部壁厚值最小,主管端部以及过渡圆角处壁厚值最大;随着挤压速度的增大,三通支管高度先增加,然后逐渐减小;内压不足容易导致起皱,内压过大,支管顶部严重减薄甚至开裂;随着过渡圆角半径的增加,最大支管高度明显增加,壁厚均匀性有所改善.实验结果表明,成形内压和轴向进给速度匹配较为合理时,可以成形出既不起皱、也不开裂的不锈钢薄壁三通管件.

摘要： 本文通过热拉伸实验研究了5A02铝合金管材在不同温度下的力学性能.根据热拉伸实验结果进行管材热态液压胀形数值模拟,并进行初步的实验研究.数值模拟结果和实验结果表明,5A02铝合金管材的成形性能随着温度的升高而得到明显改善,理想成形温度为200～230°C.对数值模拟结果与实验结果之间的差别进行分析和讨论.

摘要： 本发明的液压胀形加工用异形毛管，具有从轴向的一端到另一端外径逐渐增加或减少的周长，并且至少在一端侧，朝向该一端侧的管端面而形成所述周长增加的保持部，此外，能够在未形成保持部的端侧形成平行部。在采用了此异形毛管的加工装置、加工方法中，即使在采用轴向截面形状有很大变化的异形毛管的情况下，也可以从管端向轴向进行推压加工。由此，在实施了液压胀形加工的液压胀形加工品中，可以得到在现有的扩管率以上的大的扩管率。

摘要： 本发明公开了一种法兰式机匣外罩液压胀形加工模具及法兰式机匣外罩液压胀形加工方法，用于使管型坯料通过液压胀形成型为目标胀形件，目标胀形件包括沿目标胀形件的中截面对称布设的两个目标筒体环以及设于两个目标筒体环之间的用于临时连接两个目标筒体环的临时连接凸环，法兰式机匣外罩液压胀形加工模具包括模架、第一活塞推板和第二活塞推板，模架沿轴向的两端具有开口空腔，第一活塞推板和第二活塞推板分别设于模架两端，模架、第一活塞推板和第二活塞推板围合构成用于放置管型坯料和用于管型坯料成型的模具型腔。本发明的法兰式机匣外罩液压胀形加工模具，一次液压胀形可以加工成包含两个法兰式机匣外罩的目标胀形件，加工效率高。

摘要： 数控多点无模液压胀形工艺及数控多点无模液压胀形设备。在传统板料成形方法中，手工成形方法由于生产效率低、加工精度低、不适合大批量生产，在板料成形中占据不了主导地位。模具成形方法模具设计制造周期长，维护费用高，往往成形一个零件需要多个模具，造成新产品开发周期长，成本高，而且缺乏柔性，产品稍作改变后模具需要重新设计更换。本发明工艺包括：工件模型制作工序、多点模具调形工序、充液拉伸工序、保压定形工序、充气排液工序、成形工件测量工序、数控切割工序、成品检验工序、检验完成后进行成品包装与保护工序。本产品用于数控多点无模液压胀形。

摘要： 本发明的液压胀形加工用异形毛管，具有从轴向的一端到另一端外径逐渐增加或减少的周长，并且至少在一端侧，朝向该一端侧的管端面而形成所述周长增加的保持部，此外，能够在未形成保持部的端侧形成平行部。在采用了此异形毛管的加工装置、加工方法中，即使在采用轴向截面形状有很大变化的异形毛管的情况下，也可以从管端向轴向进行推压加工。由此，在实施了液压胀形加工的液压胀形加工品中，可以得到在现有的扩管率以上的大的扩管率。

摘要： 本发明的液压胀形加工用异形毛管，具有从轴向的一端到另一端外径逐渐增加或减少的周长，并且至少在一端侧，朝向该一端侧的管端面而形成所述周长增加的保持部，此外，能够在未形成保持部的端侧形成平行部。在采用了此异形毛管的加工装置、加工方法中，即使在采用轴向截面形状有很大变化的异形毛管的情况下，也可以从管端向轴向进行推压加工。由此，在实施了液压胀形加工的液压胀形加工品中，可以得到在现有的扩管率以上的大的扩管率。

摘要： 本发明公开了一种法兰式机匣外罩液压胀形加工模具及法兰式机匣外罩液压胀形加工方法，用于使管型坯料通过液压胀形成型为目标胀形件，目标胀形件包括沿目标胀形件的中截面对称布设的两个目标筒体环以及设于两个目标筒体环之间的用于临时连接两个目标筒体环的临时连接凸环，法兰式机匣外罩液压胀形加工模具包括模架、第一活塞推板和第二活塞推板，模架沿轴向的两端具有开口空腔，第一活塞推板和第二活塞推板分别设于模架两端，模架、第一活塞推板和第二活塞推板围合构成用于放置管型坯料和用于管型坯料成型的模具型腔。本发明的法兰式机匣外罩液压胀形加工模具，一次液压胀形可以加工成包含两个法兰式机匣外罩的目标胀形件，加工效率高。

摘要： 数控 多点无模液压胀形工艺及数控多点无模液压胀形设备。在传统板料成形方法中，手工成形方法由于生产效率低、加工精度低、不适合大批量生产，在板料成形中占据不了主导地位。模具成形方法模具设计制造周期长，维护费用高，往往成形一个零件需要多个模具，造成新产品开发周期长，成本高，而且缺乏柔性，产品稍作改变后模具需要重新设计更换。本发明工艺包括：工件模型制作工序、多点模具调形工序、充液拉伸工序、保压定形工序、充气排液工序、成形工件测量工序、数控切割工序、成品检验工序、检验完成后进行成品包装与保护工序。本产品用于数控多点无模液压胀形。

摘要： 本发明的液压胀形加工用异形毛管，具有从轴向的一端到另一端外径逐渐增加或减少的周长，并且至少在一端侧，朝向该一端侧的管端面而形成所述周长增加的保持部，此外，能够在未形成保持部的端侧形成平行部。在采用了此异形毛管的加工装置、加工方法中，即使在采用轴向截面形状有很大变化的异形毛管的情况下，也可以从管端向轴向进行推压加工。由此，在实施了液压胀形加工的液压胀形加工品中，可以得到在现有的扩管率以上的大的扩管率。

摘要： 多点无模快速调形液压拉胀形工艺及胀形设备。模具成形方法生产效率高、加工件的精度高、适合大批量生产，多年来一直占据着主导地位。但缺点是模具设计制造周期长，维护费用高，往往成形一个零件需要多个模具，造成新产品开发周期长，成本高，而且缺乏柔性，产品稍作改变后模具需要重新设计更换。本发明工艺包括如下步骤：工件模型制作工序、多点模具调形工序、充液拉伸工序、保压定形工序、充气排液工序、成形工件测量工序、数控切割工序、成品检验工序、成品包装与保护工序。本产品用于多点无模快速调形液压胀形。