摘要：针对航空钣金机匣材料难于成形,且成形后的产品精度难以控制等问题,本文以高温合金GH3030为材料,在阐明钣金机匣冷态强旋成形回弹理论与载荷作用机制基础上,使用***有限元软件,导入实验室之前所得到的GH3030的本构方程,在软件中建立了航空机匣锥形件冷态强旋的仿真模型,分析了旋轮间隙、旋轮进给比、芯模半锥角等旋压参数对钣金机匣冷态强旋成形回弹与载荷的影响规律;采用正交实验得到了各工艺参数对回弹角度影响的主次规律,并在此基础之上得到最优工艺参数组合;采用BBD(Box-Behnken design)响应曲面设计实验方法,得到旋压过程中最大成形力与旋压参数的量化回归模型,并对回归方程进行方差分析,计算回归方程的多元相关系数、可信度以及精确度。最终结果表明:所得到的模型的可信度和精准度较高;在最终实验结果与仿真结果中取点验证,发现误差在10%以内,因此,回归模型较为精准。最后,进行了旋压实验,对比分析了仿真结果与旋压实验实测结果的回弹角度,其平均误差在6.2%以内,验证了仿真结果及回归模型的可靠性。研究表明:仿真分析的回弹角度与实验测得回弹角度变化趋势几乎相同,并且误差较小,控制在12%以内,表明仿真分析的结果能够较准确地展现旋压件的回弹规律。本文的研究结果为实现高温合金钣金机匣锥形件冷强旋的精确成形提供了理论指导和技术支持。

摘要：为研究复杂盒形件成型质量的控制,使用USIBOR1500高强钢,通过SIS系统建立了盒形件有限元模型,对冲压过程进行了仿真模拟,通过在压料板上添加拉延筋结构对比成形结果,分析拉延筋对盒形件冲压成形的影响。仿真结果表明,通过增加拉延筋可以改变材料流动,减少拉延过程中材料起皱的程度。同时,提取了冲压成形过程中的行程曲线,确定拉延过程所需成形力和压边力大小,为模具设计提供依据,也可为其他同类冲压制件的成形提供参考。

摘要：本文通过有限元分析的方法,针对一种Ti6Al4V钛合金油箱的成形工艺进行了改进,通过对零件圆角的修改,实现该零件的一体式拉深成形工艺,提高了零件的精度和整体刚度;并借助有限元分析软件,确定成形工艺曲面和成形参数,并据此设计成形模具,并通过等温热成形的方法,分别在600℃下成形和800℃下整形,最终获得合格产品,同时也验证了仿真的正确性。

摘要：成形力过大一直是制约单点增量成形技术发展的主要问题之一,针对该问题将超声振动引入单点增量成形技术中,用以降低成形力。为定量揭示超声振动降低成形力的作用机制,对超声振动-单点增量复合成形技术的工作原理和运动规则进行分析总结,取成形接触区域板料微元作为重点分析对象,建立球坐标应力平衡方程,并对接触面上的各向应力进行积分,提炼板料变形处的受力情况并对其进行解析化表达,构建一种关于超声振动-单点增量复合成形技术成形力的解析模型,借此得到施振参数和工艺参数对成形力的影响规律。通过试验对解析模型进行验证,设计开发超声振动主轴及板料夹持系统,搭建Kistler的成形力测试系统。试验表明超声振动可以有效降低成形力,同时存在合适范围的频率和振幅使得成形力达到极小值,且试验中的施振参数和工艺参数对成形力的影响规律与理论计算结果具有很好的一致性,验证了解析模型的正确有效性。研究成果为深入分析超声振动对单点增量成形力的影响提供了理论及技术依据。

摘要：针对渐进成形过程中成形力采集时间长、数据量大的特点,设计了一种基于AT89S51单片机的多路分时数据采集装置,介绍了成形力检测的工作原理,开发了检测装置的硬件电路和软件程序;通过渐进成形实验,获得了成形力随时间变化的曲线,表明该检测装置符合渐进成形过程对数据长时间、不间断、连续采集的要求。

摘要：为研究多技术辅助作用下的单点增量成形力变化情况,以静压支撑和超声振动两个技术同时辅助单点增量成形为例,对其成形力进行仿真模拟。以圆锥台为目标制件,利用ABAQUS对板料、夹具和工具头进行造型装配、材料定义、网格划分和边界约束,借助设定均布载荷和周期幅值,引入静压支撑载荷和超声振动轨迹,建立考虑静压支撑和超声振动的单点增量成形过程有限元仿真模型。仿真模拟成形力发现:垂向力F Z整体呈现阶梯式增大变化规律,F X与F Y整体呈现正弦交错式周期波动规律;垂向力F Z远大于水平力F X与F Y,是主要成形力;垂向力F Z随静压的增大而增大,随振幅和频率增大呈现先减小后增大的变化规律。为验证仿真模拟结果,设计相应的实验方案,结果与仿真结果趋势一致,验证了仿真模拟的正确性。该研究解决了多技术辅助单点增量成形在仿真模拟方面的不足,具有一定的参考和借鉴性。

摘要：综合分析了国内外中空分流锻造成形研究取得的进展及存在的不足;为研究中空分流锻造成形机理,设计了材质、外轮廓尺寸、齿数及模数相同的实心和空心圆柱直齿轮,采用刚塑性有限元法对两个齿轮闭式模锻成形过程进行了模拟分析,得到了等效应变与等效应力场、金属流动速度场和成形力曲线的变化规律;以已有闭式模锻成形力的计算公式为基础,建立了中空分流锻造成形力新的计算公式,并采用有限元模拟计算和试验验证了公式的可行性。

摘要：板料挤压过程中的成形力计算是合理进行模具设计和压力机选择的重要依据。为了快速、准确地获取挤压力数值,提出了一种结合有限元仿真和卷积神经网络的板料挤压力预测模型。利用所建立的板料挤压有限元模型,结合知识模板技术,批量获取了不同工艺参数下的成形力数据集;在此基础上,针对凸凹模几何形状难以用参数统一表征的问题,以凸凹模的轮廓图像为直接输入量,基于凸、凹模基础形状类,采用混合卷积神经网络结构,构建了适用于不同工艺参数的挤压力预测模型。经过验证和评估,所建模型对于规则形状和组合形状板料挤压力均有较高的预测精度,可以满足工程计算的需求。

摘要：根据花键冷滚压加工原理,按机床受力,将加工过程中的滚压力分为主轴转矩和径向进给力两部分。设计测试方案,用计算机数据采集系统测得了主轴转矩和径向进给力在滚压过程中的实时变化曲线,分析了它们的变化特征,得出压入阶段结束时滚压力取最大值。对不同的工艺参数进行实验,得到了工艺参数对最大滚压力的影响规律。

摘要：在单点增量成形过程中,不同的工艺条件和成形力会造成接触点的应力应变状态发生较大的变化,引起板料破裂、堆积、起皱等缺陷,降低成形质量和精度。本文提出了一种基于数控技术的超声振动单点增量成形方法,通过改变工具头与成形件之间的瞬时接触状态、润滑条件以及材料的变形机理,进而降低成形力,提高成形质量。以Hass数控机床作为实验平台,设计开发了超声振动主轴以及板料夹持系统,建立了基于Kistler的成形力测试系统,通过大量成形实验,获得不同工艺和振动条件下的成形力的变化规律。