摘要：通过对大高厚比扇形筋板挤压成形机理进行数值模拟和物理实验,明确了扇形筋板局部变形不协调和角部应力集中是筋板角部产生开裂的主要原因。提出采用应力转移法在筋板成形初期提前预制局部切口,有效改变筋板内部拉应力分布形态,使筋板与侧壁的连接处拉应力由原有的120 MPa降低到50 MPa甚至更低。实验与模拟分析证明,预制切口可释放筋板自身变形约束,使筋板变形以切口为中心分界,左侧部分筋板向左侧面内弯曲,右侧部分筋板向右侧面内弯曲。得出在小拉应力作用下依靠筋板的面内弯曲可大幅度增加筋板长度的结论。

摘要：对6063铝合金复杂腔体零件中薄壁扇形筋板反挤压成形过程进行了模拟分析,发现扇形筋板的两端过渡圆角处易产生应力集中,从而导致开裂。增大凸模圆角可以有效降低筋板内的拉应力峰值,并使拉应力均匀分布,但该方法不符合现阶段工艺要求。因此,基于筋板中部切口应力集中现象提出了一种应力转移法,通过该方法改变了筋板内拉应力的分布形态,消除了圆角处由于应力集中而引起的挤压成形缺陷问题。采用单切口和双切口方法均可以大幅降低筋板过渡圆角处的拉应力,解决了开裂问题,实际生产效果与模拟结果具有较好一致性。

摘要：针对管状台阶零件挤压成形工艺的关键问题,对铝合金管状尖角台阶件挤压成形机理进行了全面分析研究,模拟分析了管状尖角台阶件的局部加载精密挤压成形过程。结果表明,三角形台阶顶点两侧材料流动时具有向相反方向翻转的特性。明确了变形不协调和应力集中作用是造成角部开裂的主要原因,最终导致台阶高度难以增长。提出了体积置换法,消除了侧壁成形时的翻转效应,大幅度降低了台阶部位的成形压应力,提高了模具使用寿命,为管状尖角零件的局部大深度台阶挤压成形提供了可行途径。

摘要：采用DEFORM软件对6063铝合金复杂腔体零件中U形筋板冷挤压成形面内应力进行了分析计算。结果表明,薄壁U形筋板反挤压成形过程中在筋板有面内拉应力产生,此拉应力在筋板两端圆角过渡位置呈现波峰状,与物理实验中开裂缺陷发生位置相对应。随凸模压下量增加,拉应力分布形态不变,由于硬化和流动阻力增加,仅应力值略有增加。增大凸模圆角半径,拉应力峰值明显下降,峰值应力出现部位向筋板中心移动,筋板中部拉应力明显增加,证明通过调整凸模圆角半径可以使筋板面内拉应力分布趋于均衡,有利于U形筋板的挤压成形。