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基于Dynaform模拟冲压工艺对17%Cr超纯铁素体不锈钢表面起皱的影响

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材料导报 2017年第8期31卷 156-161页

作者：张源李静媛方智陈雨来北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 北京科技大学工程技术研究院北京100083

采用Dynaform模拟和实验验证相结合的方法研究了冲压工艺(等效应变、减薄率等)对17%Cr超纯铁素体不锈钢起皱的影响。结果表明:17%Cr超纯铁素体不锈钢冲压起皱并不是一开始就产生,而是拉深到一定程度才产生的。在恒速模式(10~40mm/min)... 详细信息

采用Dynaform模拟和实验验证相结合的方法研究了冲压工艺(等效应变、减薄率等)对17%Cr超纯铁素体不锈钢起皱的影响。结果表明:17%Cr超纯铁素体不锈钢冲压起皱并不是一开始就产生,而是拉深到一定程度才产生的。在恒速模式(10~40mm/min)和加速模式下冲压工艺对17%Cr超纯铁素体不锈钢起皱改善作用不大。经Dynaform有限元分析得知,增大压边力会使减薄率显著增大,而对等效应变影响不大;各截面处减薄率和等效应变略有差别,其中减薄率在45°方向最大,0°方向次之,90°方向最小,等效应变的规律则相反。此外,当首次拉深深度在临界起皱拉深深度以下时,采用中间退火工艺可以明显改善拉深件内侧起皱,但对外侧起皱的改善作用有限。

关键词： 17%Cr Dynaform 起皱恒速模式等效应变

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焊缝强度对薄壁焊管绕弯起皱及壁厚的影响

材料科学与工艺 2011年第6期19卷 1-6页

作者：刘静杨合詹梅任宁蒋浩民刁可山陈新平西北工业大学凝固技术国家重点实验室宝山钢铁股份有限公司

在薄壁焊管绕弯成形中,焊管起皱及壁厚分布受焊缝相对基体材料强度的影响.提出了焊缝相对强度因子Sf的概念,以反映焊缝相对于基体材料的强弱性,并推导了其解析表达式,给出了适用于焊管的起皱趋势判断公式.同时,基于有限元模拟,分析了焊... 详细信息

在薄壁焊管绕弯成形中,焊管起皱及壁厚分布受焊缝相对基体材料强度的影响.提出了焊缝相对强度因子Sf的概念,以反映焊缝相对于基体材料的强弱性,并推导了其解析表达式,给出了适用于焊管的起皱趋势判断公式.同时,基于有限元模拟,分析了焊缝相对强度因子对焊管绕弯成形过程中起皱及壁厚变化的影响规律.研究表明:1)当焊缝相对强度因子Sf的变化由焊缝强度系数改变引起时,起皱趋势随Sf的增大而略有增大;Sf的变化由焊缝硬化指数或厚向异性指数改变引起时,起皱趋势随Sf的增大而减小.2)随着焊缝相对强度因子Sf的增大,壁厚减薄率逐渐减小.当Sf的改变由焊缝厚向异性指数引起时,Sf对壁厚减薄率的影响最大,当Sf增大0.89%时(由1.2788增加到1.2902),壁厚减薄率的变化率为37.61%(由10.9%降至6.8%).

关键词：薄壁焊管焊缝相对强度绕弯成形起皱壁厚分布

低碳钢/铝合金双层管的充液弯曲起皱行为(英文)

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中国有色金属学会会刊：英文版 2012年第S2期22卷 560-565页

作者：滕步刚胡蓝刘钢苑世剑哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室哈尔滨150001

双层金属管由内层耐腐蚀合金和外层低碳钢管组成,具有优良的综合性能。通过有限元模拟和实验研究内外层不同厚度比和内部液体压力对低碳钢/铝合金双层管充液弯曲起皱行为的影响,分析双层管充液弯曲出现的两种起皱失稳形式,即分叉失稳和... 详细信息

双层金属管由内层耐腐蚀合金和外层低碳钢管组成,具有优良的综合性能。通过有限元模拟和实验研究内外层不同厚度比和内部液体压力对低碳钢/铝合金双层管充液弯曲起皱行为的影响,分析双层管充液弯曲出现的两种起皱失稳形式,即分叉失稳和极值点失稳。结果表明:起皱随着厚度比的增加而延缓,双层管稳定性随着厚度比的增加而明显提高。通过有限元模拟确定了最优的厚度比选取范围。当内压较低时,双层管易出现内外层分析缺陷,导致内层铝合金薄壁管出现分叉失稳。随着内压的升高,内层管抗失稳能力明显提高,成型极限增加。实验结果验证了不同内压下的有限元预测结果。通过该研究,确定内压和外层管壁厚的选取方法,得到双层管充液弯曲避免内层薄壁管起皱的机理。

关键词：双层管弯曲内压起皱分叉失稳:极值点失稳

薄板冲压成型中板料起皱的临界应力分析和预测

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计算力学学报 2003年第1期20卷 95-100页

作者：谢晖湖南大学汽车技术研究与开发中心湖南长沙410082

针对薄板冲压成型中起皱这一常见的材料失效形式,运用板料压缩失稳理论,提出了虚拟刚度变量的概念和板料产生起皱的临界应力计算方法,并借助于计算机仿真技术和有限元计算方法,搜寻并计算得到反映板料各处发生起皱难易程度的临界因子,... 详细信息

针对薄板冲压成型中起皱这一常见的材料失效形式,运用板料压缩失稳理论,提出了虚拟刚度变量的概念和板料产生起皱的临界应力计算方法,并借助于计算机仿真技术和有限元计算方法,搜寻并计算得到反映板料各处发生起皱难易程度的临界因子,生成起皱云图来观察材料各部分的稳定状态,预测可能出现起皱的部位,为修改冲压工艺和修模提供依据,通过分析起皱云图得出的结论与实际情况非常接近。

关键词：失稳起皱云图计算机仿真

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双金属复合管直角法兰双辊夹持旋压起皱分析

西安交通大学学报 2018年第9期52卷 10-18页

作者：范淑琴王琪华毅赵升吨赵永强西安交通大学机械工程学院西安710049

为了将双辊夹持旋压成形技术应用于双金属复合管直角法兰成形,对Q235普通钢/304不锈钢双金属复合管管端的直角法兰双辊夹持旋压成形机理进行了研究。采用有限元分析软件建立了内层为304不锈钢、外层为Q235普通钢的双金属复合管的双辊夹... 详细信息

为了将双辊夹持旋压成形技术应用于双金属复合管直角法兰成形,对Q235普通钢/304不锈钢双金属复合管管端的直角法兰双辊夹持旋压成形机理进行了研究。采用有限元分析软件建立了内层为304不锈钢、外层为Q235普通钢的双金属复合管的双辊夹持旋压成形有限元模型,通过有限元仿真模拟,分析了双辊夹持旋压成形过程易产生的起皱缺陷形式及其影响因素。研究结果表明,旋辊进给率和坯料的径厚比是起皱的主要影响因素:旋辊进给率越大则所需的成形转矩越大,在一定范围内工件的成形质量也越好,但旋辊进给率过大会出现不同程度的起皱现象;坯料径厚比越大,所需要的成形转矩就越小,而成形过程中旋辊接触部位存在切向压应力,使得在一定径厚比条件下可成形的法兰宽度存在极限值,大于极限值则会发生起皱现象。对起皱情况下的成形力进行了分析,发现可以利用旋压力曲线的突然波动来确定起皱发生的时刻。

关键词：双金属复合管旋压双辊夹持直角法兰起皱

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热轧工艺对Cr12钢表面起皱的影响机制

材料研究学报 2011年第4期25卷 347-354页

作者：谢胜涛刘振宇方园于艳王喆王国栋东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110819 宝山钢铁股份有限公司研究院上海201900

研究了热轧工艺对Cr12钢表面起皱相关的组织和织构演变的影响,重点关注其对变形组织不均匀和晶粒簇形成的改变。结果表明:随着热轧终轧温度由960降低到850℃,在变形组织中带状晶粒减薄,剪切变形比重增大,含有剪切带的晶粒增多,由表层向... 详细信息

研究了热轧工艺对Cr12钢表面起皱相关的组织和织构演变的影响,重点关注其对变形组织不均匀和晶粒簇形成的改变。结果表明:随着热轧终轧温度由960降低到850℃,在变形组织中带状晶粒减薄,剪切变形比重增大,含有剪切带的晶粒增多,由表层向中心层逼近,中心层附近光滑带状晶粒减少;在退火组织中由含有剪切带晶粒形成的高r值晶粒簇增多,由光滑带状晶粒形成的低r值晶粒簇减少,而且带状晶粒的减薄使具有ε23正负差异的不同对称取向晶粒簇消退,因此基体中ε33和ε23的差异均减小,表面起皱减弱。

关键词：金属材料铁素体不锈钢起皱热轧显微组织织构

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多道次普旋预成形阶段法兰起皱预测

上海交通大学学报 2019年第11期53卷 1375-1380页

作者：李雪龙于忠奇赵亦希 EVSYUKOV S A 上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240 莫斯科国立鲍曼技术大学制造技术教研室俄罗斯莫斯科105005

多道次普旋包括贴模阶段和预成形阶段,本文主要聚焦于预成形阶段法兰起皱预测.根据普旋预成形阶段变形特征,提出法兰失稳区域内侧为简支条件,外侧为自由边界条件的假设,并推导出符合边界条件用来描述起皱波形的挠度曲面方程.基于能量法... 详细信息

多道次普旋包括贴模阶段和预成形阶段,本文主要聚焦于预成形阶段法兰起皱预测.根据普旋预成形阶段变形特征,提出法兰失稳区域内侧为简支条件,外侧为自由边界条件的假设,并推导出符合边界条件用来描述起皱波形的挠度曲面方程.基于能量法建立了法兰起皱预测模型,结合从普旋数值仿真获得的应力场和几何信息,完成了预成形阶段法兰起皱预测.与铝合金半球形构普旋试验对比表明,所建立的预测模型可以准确评估预成形阶段法兰起皱现象.

关键词：起皱金属旋压预测模型铝合金

薄壁曲面整体构件流体压力成形起皱机理与控制

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机械工程学报 2018年第9期54卷 37-44页

作者：刘伟徐永超陈一哲苑世剑胡蓝张志超郭立杰哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨工业大学金属精密热加工国防科技重点实验室上海航天设备制造总厂

塑性失稳诱发起皱是制约薄壁曲面构件整体成形的瓶颈问题,通过考虑悬空区反胀效果的曲面薄壳流体压力成形力学分析,推导抑制起皱和破裂的非线性流体压力加载曲线,建立临界起皱应力模型为塑性失稳提供理论判据;在此基础上,针对大型贮箱... 详细信息

塑性失稳诱发起皱是制约薄壁曲面构件整体成形的瓶颈问题,通过考虑悬空区反胀效果的曲面薄壳流体压力成形力学分析,推导抑制起皱和破裂的非线性流体压力加载曲线,建立临界起皱应力模型为塑性失稳提供理论判据;在此基础上,针对大型贮箱整体箱底构件流体压力成形起皱预测和控制难题,理论计算大型箱底流体压力成形加载路径,分析流体压力加载路径对反胀区形状、失稳行为和应力分布影响规律,揭示曲面薄壳流体压力成形起皱抑制机理;采用我国自主研制的超大型数控流体压力成形装备(成形力1.5万t/高压液体体积5 m^3),首次试制出直径3 m级运载火箭燃料贮箱整体箱底,解决了大型超薄(厚径比2‰)曲面薄壳失稳难题。

关键词：薄壁曲面构件流体压力成形塑性失稳起皱

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扭力梁内高压成形的起皱行为

哈尔滨工业大学学报 2013年第1期45卷 85-88页

作者：韩聪张伟玮谢文才苑世剑哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 一汽轿车股份有限公司长春130012

为了揭示扭力梁内高压成形时起皱的形成机制,采用实验和数值模拟的方法研究低碳钢扭力梁内高压成形过程支撑压力和补料量对起皱的影响规律;通过数值模拟给出起皱区应力状态,并绘制应力分布轨迹图,从应力分析角度揭示起皱形成机制.结果表... 详细信息

为了揭示扭力梁内高压成形时起皱的形成机制,采用实验和数值模拟的方法研究低碳钢扭力梁内高压成形过程支撑压力和补料量对起皱的影响规律;通过数值模拟给出起皱区应力状态,并绘制应力分布轨迹图,从应力分析角度揭示起皱形成机制.结果表明:随着支撑压力的提高,轴向压应力的绝对值下降,失稳起皱趋势降低,当支撑压力超过一个临界值时,皱纹完全消除;随着补料量的增大,轴向压应力的绝对值升高,失稳起皱趋势增大,当补料量超过一个临界值时,开始出现皱纹.对于直径为89 mm、壁厚为2.5 mm低碳钢管材,当支撑内压为30 MPa,补料量为15 mm,为一个合理的加载路径,可以有效避免起皱.

关键词：内高压成形扭力梁起皱加载路径