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小弯曲半径21-6-9不锈钢管数控弯曲成形壁厚减薄行为 被引量:1
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作者 方军 尚文瑄 +3 位作者 万涛 向军淮 鲁世强 王克鲁 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期107-114,共8页
为了精确预测及有效控制小弯曲半径21-6-9不锈钢管数控弯曲成形壁厚减薄行为,实现精确弯曲成形,采用有限元数值模拟,结合正交试验的极差分析和方差分析,研究了不同工艺参数条件下小弯曲半径21-6-9不锈钢管数控弯曲成形壁厚减薄行为。结... 为了精确预测及有效控制小弯曲半径21-6-9不锈钢管数控弯曲成形壁厚减薄行为,实现精确弯曲成形,采用有限元数值模拟,结合正交试验的极差分析和方差分析,研究了不同工艺参数条件下小弯曲半径21-6-9不锈钢管数控弯曲成形壁厚减薄行为。结果表明:壁厚减薄率随着管材-芯棒的间隙C_(m)、压块助推速度v_(p)、管材-防皱块的摩擦因数f_(w)、管材-弯曲模的摩擦因数f_(b)的增大或芯棒伸出量e、管材-弯曲模的间隙C_(b)、管材-防皱块的间隙C_(w)、管材-芯棒的摩擦因数f_(m)的减小而减小,随着管材-压块的间隙C_(p)的增大先减小后增大,而管材-压块的摩擦因数f_p和弯曲速度ω对壁厚减薄率的影响不明显;影响壁厚减薄率的工艺参数显著性由大到小依次为C_(m)、e、C_(p)、C_(b)、v_(p)、f_(w)、C_(w)和f_(b);建立了基于显著性工艺参数的小半径21-6-9不锈钢管数控弯曲成形最大壁厚减薄率的多元线性回归模型,其预测值与正交试验结果的最大相对误差为5.7%,具有较高的精度。 展开更多
关键词 21-6-9不锈钢管 小弯曲半径 数控弯曲 壁厚减薄 有限元模拟
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SLM钢质镶件增强锌基冲压软模的板料弯曲回弹特性研究
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作者 李晓广 洪杰伟 +3 位作者 薛家训 路胜海 杨梓萌 温彤 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第4期27-32,共6页
以0.3 mm厚的SUS304板为研究对象,结合数值模拟和物理实验对SLM钢质镶件增强冲压软模的回弹特性进行了研究。结果表明,由于钢质镶件结构具有矫正弯曲的局部强压效应,相对于传统整体式锌基软模能够显著降低304板弯曲成形的回弹量,在模具... 以0.3 mm厚的SUS304板为研究对象,结合数值模拟和物理实验对SLM钢质镶件增强冲压软模的回弹特性进行了研究。结果表明,由于钢质镶件结构具有矫正弯曲的局部强压效应,相对于传统整体式锌基软模能够显著降低304板弯曲成形的回弹量,在模具下死点位置的最大载荷为1 kN时,回弹率由1.67%减小至0.84%。但回弹减小程度随最大载荷的增大而减小。当最大载荷达到5 kN,回弹率由正变负,即出现负回弹现象;在最大载荷增大至80 kN时,回弹率由-2.83%变为-3.36%。 展开更多
关键词 冲压 软模 SLM钢质镶件 回弹
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钛合金管材研制及其在航空领域应用的现状与前景 被引量:98
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作者 江志强 杨合 +2 位作者 詹梅 许旭东 李光俊 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期44-50,84,共8页
分析总结了近年来国内外学者和工程技术人员在钛合金管材的研制技术、钛合金管弯曲成形技术、钛合金管端头加工与连接技术及应用方面所开展的研究工作和取得的进展及其发展趋势,并对钛合金管材在我国飞机管路系统的应用前景进行了预测。
关键词 钛合金管材 航空 数控弯曲 管端头加工 管连接
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模具扇形角对机械扩径成形过程的影响 被引量:16
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作者 郭宝锋 金淼 +6 位作者 任运来 唐井林 聂绍珉 王建新 周小平 于有冬 贾薇 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2002年第1期59-61,共3页
同其它模具成形技术一样 ,在管线钢管的机械扩径工艺中 ,扩径模具工作部分的形状与尺寸 ,对成形过程具有重要影响。深入了解这两者之间的内在关系 ,是研究管线钢管机械扩径工艺的关键所在。本文运用大变形弹塑性有限元分析软件MARC ,对... 同其它模具成形技术一样 ,在管线钢管的机械扩径工艺中 ,扩径模具工作部分的形状与尺寸 ,对成形过程具有重要影响。深入了解这两者之间的内在关系 ,是研究管线钢管机械扩径工艺的关键所在。本文运用大变形弹塑性有限元分析软件MARC ,对管线钢管机械扩径过程进行了数值模拟 ,着重分析了扩径模具的扇形角对扩径过程的影响 。 展开更多
关键词 管线钢管 机械扩径 数值模拟 模具 扇形角 成形过程
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基于Python的ABAQUS后处理研究开发及其在薄壁管数控弯曲中的应用 被引量:17
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作者 郭玲 杨合 +3 位作者 邱晞 李恒 詹梅 郭良刚 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期32-37,共6页
为了提高对非线性有限元软件ABAQUS结果提取及分析的效率和精度,基于面向对象的Python语言,对ABAQUS后处理程序进行了研究开发。提出了程序开发的思路及一般步骤,并基于此,研究开发了针对薄壁管数控弯曲这一具体应用的ABAQUS后处理程序... 为了提高对非线性有限元软件ABAQUS结果提取及分析的效率和精度,基于面向对象的Python语言,对ABAQUS后处理程序进行了研究开发。提出了程序开发的思路及一般步骤,并基于此,研究开发了针对薄壁管数控弯曲这一具体应用的ABAQUS后处理程序,用于薄壁管弯曲起皱的判断和起皱区域的确定,以及最大壁厚减薄量的计算和其所在位置的确定,为实现弯管数控弯曲这一复杂成形过程的优化奠定基础。结果表明,所开发的程序能够从ABAQUS海量的计算结果中有效、精确地提取有用信息并进行操作,从而实现对模拟结果的定量分析和总结。文章也为基于Python的研究开发在其他领域的应用,提供了重要指导与借鉴。 展开更多
关键词 程序开发 薄壁管 数控弯曲 PYTHON ABAQUS
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汽车副架液压胀形预成形工艺设计的数值模拟 被引量:17
6
作者 雷丽萍 方刚 +1 位作者 曾攀 张慧玲 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2002年第2期76-78,共3页
对汽车副架液压胀形预成形工艺设计进行了数值模拟研究。应用建立在刚塑性有限元法 (FEM)基础上的HydroFORM 3D软件与Oyane延性断裂准则相结合的数值模拟方法 ,重点针对管料初始尺寸的确定 ,给出了汽车副架液压胀形预成形工艺的数值模... 对汽车副架液压胀形预成形工艺设计进行了数值模拟研究。应用建立在刚塑性有限元法 (FEM)基础上的HydroFORM 3D软件与Oyane延性断裂准则相结合的数值模拟方法 ,重点针对管料初始尺寸的确定 ,给出了汽车副架液压胀形预成形工艺的数值模拟结果。分析表明 。 展开更多
关键词 工艺设计 液压胀形 FEM 预成形 汽车副架 数值模拟
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管材固体颗粒介质成形工艺及其塑性理论研究 被引量:9
7
作者 赵长财 任学平 +3 位作者 董国疆 王银思 李晓丹 郝海滨 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第16期2000-2005,共6页
提出一种既能克服刚性模成形和软模成形的缺点又吸取它们各自优点的成形工艺———管材固体颗粒成形工艺(SGMF),为材料的制备和加工提供了新的方法和手段。采用塑性理论对非均匀内压作用下的管材成形过程中的自由变形区塑性变形进行研究... 提出一种既能克服刚性模成形和软模成形的缺点又吸取它们各自优点的成形工艺———管材固体颗粒成形工艺(SGMF),为材料的制备和加工提供了新的方法和手段。采用塑性理论对非均匀内压作用下的管材成形过程中的自由变形区塑性变形进行研究,建立了在非均匀内压作用下的管材成形塑性理论,得到了自由变形区的应力、应变及其壁厚的理论计算公式,并通过试验进行了实际验证。 展开更多
关键词 塑性成形 管材 固体颗粒介质 成形工艺
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高温合金凸环管件固体颗粒介质成形工艺 被引量:8
8
作者 杜冰 赵长财 +2 位作者 李雪峰 何昕 董国疆 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1721-1729,共9页
针对某航空发动机高温合金GH3044薄壁管凸环零件的成形难题,采用固体颗粒介质成形(SGMF)工艺,基于管材成形过程的塑性力学分析和有限元数值仿真,优化工艺方案,设计并制造模具,试制合格零件。采用有限元软件ABABQUS平台下的Drucker-Prage... 针对某航空发动机高温合金GH3044薄壁管凸环零件的成形难题,采用固体颗粒介质成形(SGMF)工艺,基于管材成形过程的塑性力学分析和有限元数值仿真,优化工艺方案,设计并制造模具,试制合格零件。采用有限元软件ABABQUS平台下的Drucker-Prager模型描述固体颗粒介质所特有的离散性摩擦材料特征,建立成形工艺有限元数值仿真模型、优化管端轴向进给力和介质成形力的匹配关系,得到轴向进给力对零件减薄率、壁厚差以及型面轮廓的影响规律。采用水平分模和弹性进给式模具结构,在单动压力机上实现了合模、轴向进给及介质加载等多动作压制功能。 展开更多
关键词 高温合金 固体颗粒介质 管材成形 管端进给力 数值模拟
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三维非轴对称薄壁管件旋压成形机床液压系统的研究 被引量:6
9
作者 夏琴香 陈依锦 +2 位作者 丘宏扬 阮锋 程秀全 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期88-92,共5页
在分析三维非轴对称薄壁管件旋压成形机床工作过程的基础上,利用MATLAB软件中SIMULINK模块对该机床的液压系统进行了建模与仿真。仿真结果与实验结果相吻合,结果表明,由比例流量阀、位移传感器和放大器共同构成的闭环控制系统能较好地... 在分析三维非轴对称薄壁管件旋压成形机床工作过程的基础上,利用MATLAB软件中SIMULINK模块对该机床的液压系统进行了建模与仿真。仿真结果与实验结果相吻合,结果表明,由比例流量阀、位移传感器和放大器共同构成的闭环控制系统能较好地满足三维非轴对称零件旋压成形工艺要求,从而为进一步进行系统的液压和机械系统的协同仿真,提供了客观可靠的理论基础。 展开更多
关键词 三维非轴对称管件 旋压机床 SIMULINK 建模 仿真
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汽车前梁多道次内高压成形 被引量:7
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作者 唐勇 薛克敏 +2 位作者 李萍 周林 杜华 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期19-23,共5页
基于动力显示有限元软件eta/DYNAFORM,以汽车前梁为例,开展了回转拉伸弯曲和模具压弯多道次内高压成形工艺过程数值模拟。结合各种成形工艺下汽车前梁内高压成形极限图,分析其成形质量。在此基础上进行管坯回转拉伸预弯曲和内高压成形试... 基于动力显示有限元软件eta/DYNAFORM,以汽车前梁为例,开展了回转拉伸弯曲和模具压弯多道次内高压成形工艺过程数值模拟。结合各种成形工艺下汽车前梁内高压成形极限图,分析其成形质量。在此基础上进行管坯回转拉伸预弯曲和内高压成形试验,给出了典型截面的壁厚分布,并与模拟结果进行了比较。研究结果表明,模拟结果与实验结果相一致。预弯曲成形后,管坯壁厚分布对内高压成形结果中壁厚分布具有一定的影响。多道次内高压成形模拟能够提高内高压成形模拟精度。管坯模具压弯的壁厚分布较回转拉伸弯曲的壁厚分布好,利于汽车前梁内高压成形性能提高。 展开更多
关键词 内高压成形 弯管成形 数值模拟 有限元分析 预成形
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管材屈曲和起皱分析 被引量:8
11
作者 赵长财 肖宏 +1 位作者 董国疆 王银思 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1363-1366,共4页
研究了薄壁管在高压成形过程中的屈曲、起皱失稳现象,通过对所建立的弹塑性屈曲(全局屈曲)和起皱(局部屈曲)模型的分析计算,获得了管子屈曲、起皱的初始条件、临界载荷和临界应力计算公式。研究表明,屈曲和起皱的产生取决于几何参数,如... 研究了薄壁管在高压成形过程中的屈曲、起皱失稳现象,通过对所建立的弹塑性屈曲(全局屈曲)和起皱(局部屈曲)模型的分析计算,获得了管子屈曲、起皱的初始条件、临界载荷和临界应力计算公式。研究表明,屈曲和起皱的产生取决于几何参数,如相对半径r0/l0和相对厚度d0/r0等,且对长管而言,屈曲是主要的失稳形式,但对于短管,起皱则是主要的失稳形式,薄壁管内压对薄壁管起皱、屈曲没有影响。 展开更多
关键词 内高压成形 起皱 屈曲 弹塑性分析
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外翻管变形的分析 被引量:8
12
作者 俞彦勤 黄早文 +1 位作者 王少力 陈鹏 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 1998年第6期25-28,共4页
通过实验研究,介绍了翻管的变形特征(翻管力恒定、壁厚基本不变),导出了利用圆角翻管模外翻管时的变形力P与模具最佳圆角半径ri的关系式,论述了翻管时模具圆角半径、摩擦系数和变形速度对翻管变形力的影响。所得的结果,与实验... 通过实验研究,介绍了翻管的变形特征(翻管力恒定、壁厚基本不变),导出了利用圆角翻管模外翻管时的变形力P与模具最佳圆角半径ri的关系式,论述了翻管时模具圆角半径、摩擦系数和变形速度对翻管变形力的影响。所得的结果,与实验值吻合良好,可供制订翻管工艺和模具设计时参考。 展开更多
关键词 翻管 圆角模 翻管力 失稳 薄壁圆管
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模具与管材不同配合条件下中强TA18厚壁钛管数控弯曲变形行为 被引量:5
13
作者 江志强 杨合 +2 位作者 詹梅 许旭东 李光俊 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期21-27,共7页
采用基于ABAQUS建立的中强TA18钛合金厚壁管数控弯曲有限元模型,研究了不同配合参数条件下中强TA18钛合金厚壁管数控弯曲过程中的壁厚变化和截面扁化行为,确定了适合于中强TA18厚壁管数控弯曲的压力模、弯曲模与管材间隙和摩擦的选取原... 采用基于ABAQUS建立的中强TA18钛合金厚壁管数控弯曲有限元模型,研究了不同配合参数条件下中强TA18钛合金厚壁管数控弯曲过程中的壁厚变化和截面扁化行为,确定了适合于中强TA18厚壁管数控弯曲的压力模、弯曲模与管材间隙和摩擦的选取原则。结果表明,压力模和弯曲模与管材的间隙,对壁厚增厚率的影响较减薄率的影响显著,过大的压力模与管坯间隙会造成内侧小凸包缺陷,过大的弯曲模与管材间隙会造成外侧壁的严重塌陷。因此,弯曲模和压力模与管材的间隙应取较小的值;压力模和弯曲模与管材间的摩擦,对壁厚变化和截面扁化影响不大,因此,压力模和弯曲模与管材间可选用航空润滑油或拉深油进行润滑。 展开更多
关键词 配合参数 中强TA18钛合金 厚壁管 壁厚变化 截面扁化 数值模拟
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模具型面及冲头对304不锈钢三通成形效果影响研究 被引量:13
14
作者 郭训忠 陶杰 李鸣 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第15期1875-1878,1889,共5页
利用数值模拟研究了不同形式模具型面及冲头对采用液压胀形工艺制备的三通管件成形质量的影响,并研究了不同成形压力加载路径对应的成形效果。根据数值模拟结果,采用新型润滑涂层及相应的成形装置进行了管件冷成形实验。在支管高度、壁... 利用数值模拟研究了不同形式模具型面及冲头对采用液压胀形工艺制备的三通管件成形质量的影响,并研究了不同成形压力加载路径对应的成形效果。根据数值模拟结果,采用新型润滑涂层及相应的成形装置进行了管件冷成形实验。在支管高度、壁厚减薄率分布方面,管件实验结果与模拟结果非常一致。研究结果表明,采用较优的模具型面及冲头可以有效提高三通管件的成形质量。 展开更多
关键词 304不锈钢 三通管件 液压胀形 数值模拟
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筒形件错距旋压工艺的试验研究 被引量:6
15
作者 周照耀 吕炎 +3 位作者 赵宪明 薛克敏 张利军 滕云 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期100-105,共6页
影响错距旋压零件精度的因素很多,本文通过在St56—90CNC进行薄壁长筒形件试验研究,分析了反旋进给率增大产生缩径的原因,进给率变化对壁厚的影响规律,以及毛坯外端对成形区的约束作用。通过改变进给率成功地控制零件的壁... 影响错距旋压零件精度的因素很多,本文通过在St56—90CNC进行薄壁长筒形件试验研究,分析了反旋进给率增大产生缩径的原因,进给率变化对壁厚的影响规律,以及毛坯外端对成形区的约束作用。通过改变进给率成功地控制零件的壁厚和扩径,保证了加工零件的精度。 展开更多
关键词 筒形件 错距旋压 试验 研究
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基于机器学习的管材数控弯曲质量预测 被引量:6
16
作者 葛宇龙 李晓星 +1 位作者 郎利辉 程鹏志 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1691-1697,共7页
在管材数控(NC)弯曲过程中,可能出现起皱、过度减薄的质量缺陷,同时会不可避免地发生回弹,都将严重影响成形质量。为了对数控弯曲成形质量进行预测,提出了使用有限元模拟与机器学习相结合的方法,并建立了快速的成形质量预测方法。首先,... 在管材数控(NC)弯曲过程中,可能出现起皱、过度减薄的质量缺陷,同时会不可避免地发生回弹,都将严重影响成形质量。为了对数控弯曲成形质量进行预测,提出了使用有限元模拟与机器学习相结合的方法,并建立了快速的成形质量预测方法。首先,建立了有效的管材数控弯曲的参数化有限元模型,在工艺参数取值范围中随机选择进行大量的模拟实验作为样本,完成学习数据的挖掘。随后,基于径向基函数(RBF)神经网络建立壁厚减薄与回弹程度的预测模型并使用支持向量机(SVM)建立管材起皱的预测模型。最后,使用模型对新的实例进行预测,并利用模拟与数控弯曲实验对预测模型进行验证。该方法可以对大直径薄壁管材数控弯曲质量进行有效的预测,提高弯曲管件零件设计效率。 展开更多
关键词 管材数控(NC)弯曲 起皱 回弹 壁厚减薄 径向基神经网络 支持向量机(SVM)
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管材固体颗粒介质成形新工艺 被引量:10
17
作者 赵长财 董国疆 +1 位作者 肖宏 王银思 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期255-260,共6页
传统的软模成形技术促进了管材成形技术的发展,但也存在许多不足。针对传统软模成形的缺点提出管材固体颗粒介质成形新工艺(Solid granules medium forming technology,SGMF)。该新工艺既可解决流体介质、粘性介质的密封难题,又具有内... 传统的软模成形技术促进了管材成形技术的发展,但也存在许多不足。针对传统软模成形的缺点提出管材固体颗粒介质成形新工艺(Solid granules medium forming technology,SGMF)。该新工艺既可解决流体介质、粘性介质的密封难题,又具有内压非均匀分布,便于控制工件成形,提高材料成形极限的优点,为材料的制备和加工提供了新的方法和手段。针对固体颗粒介质传压特点,提出线性载荷模型和余弦载荷模型。采用塑性理论对非均匀内压作用下的管材成形过程中,自由变形区塑性变形进行研究,建立在非均匀内压作用下的管材成形塑性理论,得到自由变形区应力、应变、厚度计算公式,并通过试验进行实际验证。 展开更多
关键词 管材 固体颗粒介质 成形工艺
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数控弯管中芯棒对管壁厚减薄作用的有限元分析 被引量:15
18
作者 詹梅 杨合 李镇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第6期669-670,共2页
通过对数控弯管过程的三维有限元模拟 ,获得了芯棒提前量、芯棒与管材间的间隙对管壁厚减薄的影响规律 :( 1)随着芯棒提前量的增大 ,管材壁厚减薄率增大。 ( 2 )当芯棒不提前时 ,随着管材与芯棒间间隙的增大 ,管材壁厚减薄率减小 ;当芯... 通过对数控弯管过程的三维有限元模拟 ,获得了芯棒提前量、芯棒与管材间的间隙对管壁厚减薄的影响规律 :( 1)随着芯棒提前量的增大 ,管材壁厚减薄率增大。 ( 2 )当芯棒不提前时 ,随着管材与芯棒间间隙的增大 ,管材壁厚减薄率减小 ;当芯棒提前量在 0 .8E~ 1.2E范围时 ,随着管材与芯棒间间隙的增大 。 展开更多
关键词 数控弯管 数值模拟 三维有限元 壁厚减薄
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U形弯曲工艺参数对制件形状和成形载荷的影响 被引量:7
19
作者 赵石岩 郭宝峰 +1 位作者 金淼 韩建增 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期45-50,共6页
在大口径直缝埋弧焊管UOE成形工艺流程中,U形弯曲件横断面上直壁段的倾角和底部的曲率半径是控制成形质量的两个关键指标。文章采用平面弹塑性模型,借助于有限元数值分析方法,对UOE成形过程中的板坯U形弯曲进行了数值模拟。基于数值模... 在大口径直缝埋弧焊管UOE成形工艺流程中,U形弯曲件横断面上直壁段的倾角和底部的曲率半径是控制成形质量的两个关键指标。文章采用平面弹塑性模型,借助于有限元数值分析方法,对UOE成形过程中的板坯U形弯曲进行了数值模拟。基于数值模拟结果,分析了在U形弯曲时弯曲凸模和水平辊的工作行程以及水平辊的初始位置等工艺参数对板坯变形规律、弯曲件横断面直壁段倾角、底部曲率半径以及成形载荷的影响。 展开更多
关键词 U形弯曲 数值模拟 变形规律 UOE
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金属管材弯曲成形回弹问题研究 被引量:16
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作者 张深 吴建军 +1 位作者 王强 梁正龙 《航空制造技术》 北大核心 2014年第10期45-50,共6页
多种材料(不锈钢、铝、铜、钛合金、镁合金、双层金属复合管等)及不同截面形状(圆截面、矩形截面、其它不规则截面等)的平面及空间构型金属弯管零件广泛应用于航空航天等众多维系国计民生的领域,以满足工业构件高强度轻量化、高精... 多种材料(不锈钢、铝、铜、钛合金、镁合金、双层金属复合管等)及不同截面形状(圆截面、矩形截面、其它不规则截面等)的平面及空间构型金属弯管零件广泛应用于航空航天等众多维系国计民生的领域,以满足工业构件高强度轻量化、高精度复杂化的发展趋势。 展开更多
关键词 金属管材 弯曲成形 回弹 金属复合管 截面形状 矩形截面 国计民生 航空航天
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