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机械工程学报 2006年第10期42卷 115-121页

作者：赵长财肖宏张庆燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

提出考虑管材和模具间滑动摩擦的力学模型,来研究在方形模具中的管材胀形的塑性变形行为。通过对无摩擦条件下的滑动模型的研究,在理论上首次证明成形圆角半径存在最小极限值,并给出理论计算公式。采用提出的方法确定的最小极限半径可... 详细信息

提出考虑管材和模具间滑动摩擦的力学模型,来研究在方形模具中的管材胀形的塑性变形行为。通过对无摩擦条件下的滑动模型的研究,在理论上首次证明成形圆角半径存在最小极限值,并给出理论计算公式。采用提出的方法确定的最小极限半径可用于确定管材成形工件形状及其成形压力。最后采用自行设计的胀形装置进行管材在方形模具中的胀形试验,并与滑动模型计算结果进行比较。试验结果与计算结果对比表明,试验结果介于摩擦滑动模型和无摩擦滑动模型之间,这说明无摩擦滑动模型和滑动摩擦滑动模型的分析是正确的。

关键词：力学模型管材胀形滑动摩擦

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磁流变弹性体的力学特性及其在管材胀形工艺中的研究

磁流变弹性体的力学特性及其在管材胀形工艺中的研究

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作者：李明中国科学技术大学

学位级别：硕士

管路零件在航空航天装备的各类零部件中占据了相当重要的位置,为了进一步满足航空航天装备轻量化、高精度发展的需要,轻质合金复杂薄壁空心构件获得了越来越广泛的应用。此类复杂空心构件往往采用介质压力成形工艺进行整体成形,目前应... 详细信息

管路零件在航空航天装备的各类零部件中占据了相当重要的位置,为了进一步满足航空航天装备轻量化、高精度发展的需要,轻质合金复杂薄壁空心构件获得了越来越广泛的应用。此类复杂空心构件往往采用介质压力成形工艺进行整体成形,目前应用于管材介质压力成形中最常见的传压介质是水或油等液体,通常称之为液压成形。然而在航空航天领域,对于大截面变化比及大膨胀率的复杂空心构件的需求日益提升,对现有胀形工艺带来了巨大的技术挑战。一方面,由于无法实现填充介质压力的差异化调控,易诱发破裂风险;另一方面,较高的液压或气压加大了系统的密封难题。为进一步提升复杂薄壁空心构件的成形性能和精度质量,本文提出了一种基于磁流变弹性体的管材胀形工艺,利用磁流变弹性体的磁流变效应,实现对管材胀形工艺的智能调控。针对该工艺研究了工艺原理、填充介质力学特性和工艺参数优化等内容,为其它类似具有复杂曲面特征的空心构件提供理论指导和技术支撑。采用智能材料—磁流变弹性体替代传统的液体介质,提出了新型磁流变弹性体介质压力成形工艺,对其主要工艺原理、成形力差异化调控的实现方式、磁流变弹性体的制备方法以及关键工艺参数进行了分析,并根据实验目的搭建了相应的实验测试平台。系统研究了磁流变弹性体的力学特性。采用自主设计并开发的专用实验装置,研究了磁性粒子浓度、磁感应强度以及变形速度对磁流变弹性体压缩力学性能的影响规律。实验结果表明,磁流变弹性体泊松比均在0.498以上;当磁性粒子浓度由0增加到44.7%时,过渡阶段应变逐渐增加;在磁感应强度为200 mT和磁性粒子浓度为11.9%时,体积压缩模量和泊松比的变化最大,分别为15.7%和0.096%。针对目标零件,建立了磁流变弹性体介质压力成形的有限元模型,通过模拟得出影响该工艺的关键参数,并通过理论分析得出工艺参数的取值范围。再结合响应面法,建立了最大减薄率和平均胀形直径与磁感应强度和冲头轴向进给量之间的响应面模型,对参数做进一步优化。结果表明,在0A,3 A和6 A的电流下获得的目标零件的最大减薄率均小于20%,并且电流强度的增加将改善管材的贴模度。最终通过开展相关实验验证,采用最佳工艺参数组合:电流强度为6 A,冲头轴向进给量为7.6mm,能够获得质量优异的目标零件,其最大减薄率为18.85%。

关键词：管材胀形磁流变弹性体智能材料柔性介质力学特性

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基于DASYLab的管材轴压胀形的加载控制

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机械科学与技术 2002年第3期21卷 437-438,508页

作者：田仲可马泽恩西北工业大学西安710072

内压与轴向压力的合理匹配是管材轴压胀形成败的关键因素。本文利用数据采集与处理软件 DASYL ab实现了轴向压力基于内压的线性加载控制。

关键词： DASYLab 管材胀形加载控制数据采集液压胀形数据处理

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基于三维成形极限应力图的AA6061挤压管材成形性能分析

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中国机械工程 2019年第11期30卷 1367-1377页

作者：朱良金陈孟杰王威杜飞董国疆燕山大学河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066004

为解决AA6061挤压管材成形性能极差的问题,建立了"固溶水淬+颗粒介质胀形+人工时效"的铝合金管件成形工艺流程。研究了固溶水淬和人工时效工艺参数对材料性能影响规律,并建立了考虑厚向应力的三维成形极限应力图;建立了管件颗粒介质胀... 详细信息

为解决AA6061挤压管材成形性能极差的问题,建立了"固溶水淬+颗粒介质胀形+人工时效"的铝合金管件成形工艺流程。研究了固溶水淬和人工时效工艺参数对材料性能影响规律,并建立了考虑厚向应力的三维成形极限应力图;建立了管件颗粒介质胀形有限元仿真模型,分析管件变形特征质点的运动轨迹和应力应变状态,并应用理论成形极限图对管件破裂失稳点和胀形极限进行分析和预判。四方截面管件胀形工艺试验结果表明,颗粒介质胀形工艺与合适的热处理工艺相结合能够有效地解决AA6061挤压管材的成形问题;考虑厚向应力的三维成形极限应力图可作为铝合金管件胀形工艺方案制定的破裂失稳判据。

关键词：铝合金管材胀形固溶处理成形极限图

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