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复合板起皱失稳数值模拟模型的建立
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作者 杜冰 董明鑫 +1 位作者 刘凤华 李扬 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期20-29,共10页
复合板被广泛应用于汽车工业、航空航天、国防军工等各大领域,起皱失稳是复合板塑性成形过程中影响零件质量的主要问题之一,而目前能够准确复现复合板起皱形貌的数值模拟模型的建立方式尚不明晰。因此本文以方板对角拉伸试验(YBT)作为... 复合板被广泛应用于汽车工业、航空航天、国防军工等各大领域,起皱失稳是复合板塑性成形过程中影响零件质量的主要问题之一,而目前能够准确复现复合板起皱形貌的数值模拟模型的建立方式尚不明晰。因此本文以方板对角拉伸试验(YBT)作为对比验证对象,在ABAQUS软件中采用特征值屈曲分析分别与动力显式和静力通用两种常规算法相结合的buckle-dynamic算法以及buckle-static算法,对选用不同建模方式和单元类型建立的模型,以起皱高度、厚向位移和应变云图等为评估依据,进行了起皱形貌模拟对比分析。结果表明,采用buckle-static算法对复合层建模方式建立的常规壳模型分析所得结果的综合性能最佳。若模拟工况复杂或计算不易收敛,分析方法也可选用buckle-dynamic算法。 展开更多
关键词 复合板 起皱失稳 数值模拟模型 方板对角拉伸试验 起皱形貌
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铝合金薄板冲压成形过程中的侧壁起皱及有限元模拟
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作者 侯柏林 叶颖 +2 位作者 孙建芳 袁熙 苏峰华 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期87-95,共9页
针对铝合金薄板的侧壁起皱问题,本文通过有限元软件分析工艺参数对成形质量的影响,提出了一种基于数值模拟与智能算法相结合的优化方法。首先,利用最优拉丁超立方抽样进行实验设计,并依据数值模拟获取实验值;其次,基于BP神经网络拟合工... 针对铝合金薄板的侧壁起皱问题,本文通过有限元软件分析工艺参数对成形质量的影响,提出了一种基于数值模拟与智能算法相结合的优化方法。首先,利用最优拉丁超立方抽样进行实验设计,并依据数值模拟获取实验值;其次,基于BP神经网络拟合工艺参数与成形质量之间的关系,预测结果的平均相对误差为2.69%,建立了准确的预测模型;最后,用遗传算法极值寻优获取了一组最优的工艺参数组合,起皱幅值的预测值和仿真值相对误差仅为4.03%,实验结果与仿真分析结果相近,验证了该优化方法的合理性和有效性。研究表明:以料厚、摩擦系数和压边力作为优化变量,以最大起皱幅值最小化为优化目标,建立几何模型,并利用有限元软件Autoform进行仿真分析;依据起皱轮廓线径向位移的实验和数值模拟对比,验证了有限元模型的正确性,表明利用神经网络和遗传算法极值寻优可以有效解决铝合金侧壁起皱缺陷。 展开更多
关键词 铝合金 侧壁起皱 BP神经网络 遗传算法 数值模拟 拉丁超立方抽样
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2195铝锂合金贮箱球底充液拉深成形起皱缺陷演变规律数值模拟研究
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作者 张志超 堵同亮 +7 位作者 富芳艳 胡蓝 申世军 洪吉庆 刘伟 徐永超 郭立杰 苑世剑 《上海航天(中英文)》 CSCD 2024年第4期76-88,共13页
为满足登月着陆器舱体高可靠性、轻量化制造需求,提出贮箱球底充液拉深成形方法。对于直径3350 mm的2195铝锂合金箱底,相对2219和5A06铝合金,材料塑性差,成形易开裂失效,且整底成形厚径比仅为2.5‰,易起皱失稳。针对上述问题,建立了整... 为满足登月着陆器舱体高可靠性、轻量化制造需求,提出贮箱球底充液拉深成形方法。对于直径3350 mm的2195铝锂合金箱底,相对2219和5A06铝合金,材料塑性差,成形易开裂失效,且整底成形厚径比仅为2.5‰,易起皱失稳。针对上述问题,建立了整底充液拉深成形仿真模型,进行不同液室压力、压边力条件下的数值模拟,讨论整底充液拉深成形变形规律,分析整底成形缺陷形式及控制方法,优化整底充液拉深液室压力加载路径,获得球底壁厚分布规律。结果表明:拉深行程达0.24H(H为零件最终高度)时,球底悬空区域为典型的压缩应力状态,产生了沿母线方向的起皱缺陷环向均布12个,拉深行程0.79H时,环向起皱数量倍增;引入液室压力后使悬空区由压缩应力状态转变为拉伸应力状态,从而避免了悬空区起皱缺陷的发生;压边力和液室压力对悬空区应力状态影响显著,随着压边力增大,球底壁厚减薄趋势增大,而随着液室压力的增大,球底壁厚减薄趋势减弱;球底拉深试验对初始壁厚9.5 mm板材,采用2.5×10^(7)N压边力、8 MPa液室压力加载路径时,壁厚最大减薄率为7.4%,壁厚分布均匀,无起皱缺陷。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 直径3350 mm球底 充液拉深 起皱缺陷 极限厚径比2.5‰ 型面精度
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矩形截面件开式液压成形变形规律及起皱行为
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作者 冯浩 韩聪 江树勇 《精密成形工程》 北大核心 2024年第5期182-192,共11页
目的开式筒壳液压成形采用具有搭接结构的开式筒壳作为坯料,具有提高成形能力、改善壁厚分布、降低成形压力等优势。旨在以矩形截面件为对象,研究内压作用下开式筒壳的圆角充填行为。方法采用数值模拟手段,分析了矩形截面件开式液压成... 目的开式筒壳液压成形采用具有搭接结构的开式筒壳作为坯料,具有提高成形能力、改善壁厚分布、降低成形压力等优势。旨在以矩形截面件为对象,研究内压作用下开式筒壳的圆角充填行为。方法采用数值模拟手段,分析了矩形截面件开式液压成形过程中的应力应变变化及成形缺陷。利用内高压成形机和自主研制的自密封装置,开展了搭接区中点分别位于圆角区、过渡区和直边区3种搭接位置条件下的矩形截面件开式液压成形实验研究。结果模拟和实验结果表明,开式筒壳搭接区的外层为易起皱区。当搭接量为80 mm且搭接区中点位于圆角区时,模具型腔的外压作用有效抑制了起皱的形成。4个圆角中距离对应搭接位置最近的圆角最先完成充填。搭接区域所在位置的壁厚减薄率显著低于其他区域,3种条件下成形件中间截面的最大减薄率分别为10.4%、9.8%和10.2%,搭接区中点位于过渡区时最大减薄率较低。结论采用一定搭接量的开式筒壳比封闭截面管坯更有利于圆角的充填。选取适宜的搭接位置可避免成形过程中起皱缺陷的产生。此外,搭接位置对开式筒壳圆角充填的应力应变分布、圆角半径以及壁厚分布起到重要作用。 展开更多
关键词 塑性变形 液压成形 开式筒壳 起皱 搭接位置
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铁素体不锈钢表面起皱研究现状
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作者 杨蕊 赵阳 +1 位作者 刘立忠 陈礼清 《四川冶金》 CAS 2024年第2期18-23,共6页
表面起皱是铁素体不锈钢在成形过程中最容易出现的一种缺陷。本文首先介绍了铁素体不锈钢表面起皱现象及危害;接着阐述了表面起皱机理的研究进展,指出<001>//ND取向晶粒簇的存在或<001>//ND不利取向织构体积分数较高是造成... 表面起皱是铁素体不锈钢在成形过程中最容易出现的一种缺陷。本文首先介绍了铁素体不锈钢表面起皱现象及危害;接着阐述了表面起皱机理的研究进展,指出<001>//ND取向晶粒簇的存在或<001>//ND不利取向织构体积分数较高是造成表面起皱的主要原因;基于表面起皱的机理,介绍了减轻铁素体不锈钢表面起皱的措施,如优化化学成分、控制热轧工艺、冷轧工艺和退火工艺等;最后对铁素体不锈钢表面起皱研究的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 铁素体不锈钢 表面起皱 织构 晶粒簇 预防措施
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基于AutoForm的天地盖成型起皱仿真研究
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作者 王中盟 朱仁胜 +2 位作者 柏强 彭桠龙 杜恒 《机械工程师》 2024年第2期4-7,共4页
为了解天地盖工件的成形起皱机理,以995铝合金为研究对象,通过有限元分析方法,利用Auto Form软件定量模拟坯料在不同形状、压边力、冲压速度、摩擦因数、圆角半径和凸模工艺面宽度下的成形起皱。结果表明:与长方形和圆角形坯料相比,采... 为了解天地盖工件的成形起皱机理,以995铝合金为研究对象,通过有限元分析方法,利用Auto Form软件定量模拟坯料在不同形状、压边力、冲压速度、摩擦因数、圆角半径和凸模工艺面宽度下的成形起皱。结果表明:与长方形和圆角形坯料相比,采用切角的八边形坯料可以减轻工件的成形起皱;冲压速度对工件的成形起皱影响较小,几乎可以忽略不计,而压边力、摩擦因数和圆角半径的影响则相对较大,选用较大压边力、摩擦因数和圆角半径可以减轻工件的成形起皱;凸模工艺面宽度越小,工件成形起皱越小。该研究结果为实际生产提供了理论依据。 展开更多
关键词 工艺参数 几何参数 数值模拟 起皱
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薄壁曲面拉伸成形失稳起皱数值模拟
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作者 杨振 钱程 +1 位作者 丰学宇 郑林 《大连工业大学学报》 CAS 2024年第3期208-211,共4页
起皱作为薄板成形中的常见缺陷,严重影响曲面成形质量。为研究不同加载路径下的曲面失稳起皱现象,设计了三种加载路径,并对相应成形过程进行数值模拟。结果表明,加载路径对成形曲面起皱现象具有较大影响;受到较大压应力时,处于悬空状态... 起皱作为薄板成形中的常见缺陷,严重影响曲面成形质量。为研究不同加载路径下的曲面失稳起皱现象,设计了三种加载路径,并对相应成形过程进行数值模拟。结果表明,加载路径对成形曲面起皱现象具有较大影响;受到较大压应力时,处于悬空状态的板料因约束不足易产生面外失稳而出现起皱;板料与模具间的摩擦力可减小板料承受压应力,可通过调整板料与模具的接触状态,进而对起皱有效抑制;采用最小变形加载路径,板料与模具接触良好,可获取光滑、无起皱缺陷曲面。 展开更多
关键词 拉伸成形 加载路径 起皱 数值模拟
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侧围外板D柱饰板过渡区起皱缺陷工艺优化研究
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作者 谭必丁 唐历 +1 位作者 林其锋 王丽珠 《模具工业》 2024年第7期31-36,共6页
以某车型侧围外板D柱的贯穿饰板为例,饰板安装面与外观面形成高低差,过渡急剧,点焊焊钳空间需求有30mm的负翻边长度,采用常规侧整形工艺会产生起皱和开裂问题。在同步工程设计阶段逐一分析问题原因并制定相应对策,应用CAE软件模拟分析,... 以某车型侧围外板D柱的贯穿饰板为例,饰板安装面与外观面形成高低差,过渡急剧,点焊焊钳空间需求有30mm的负翻边长度,采用常规侧整形工艺会产生起皱和开裂问题。在同步工程设计阶段逐一分析问题原因并制定相应对策,应用CAE软件模拟分析,通过采用侧夹料翻边工艺解决了长负翻边引起的起皱问题,并完成现场验证。 展开更多
关键词 同步工程 夹料翻边 起皱 开裂
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压边圈对应制件位置起皱预判与解决方法
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作者 林春海 《模具工业》 2024年第2期19-24,共6页
拉深工艺中压边圈对应制件局部位置会起皱,该缺陷会影响压边圈与模具的使用寿命,采用理论压边力无法使压边圈和上模稳定闭合,导致材料流入量与理论值相差较大,以CAE软件分析的结果为依据,预判成形制件起皱区域,在模具加工前解决其起皱... 拉深工艺中压边圈对应制件局部位置会起皱,该缺陷会影响压边圈与模具的使用寿命,采用理论压边力无法使压边圈和上模稳定闭合,导致材料流入量与理论值相差较大,以CAE软件分析的结果为依据,预判成形制件起皱区域,在模具加工前解决其起皱问题。 展开更多
关键词 拉深 压边圈 起皱 机盖外板
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行李箱外板上段侧整形起皱问题优化
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作者 赵子海 张鹏 +1 位作者 慎金星 王锐 《模具工业》 2024年第5期31-34,共4页
汽车行李箱外板上段的下部与贯穿灯搭接处侧整形时起皱,传统冲压工艺中该处采用5道工序成形,介绍的新工艺采用4道工序完成该处成形,第2道工序对该处进行侧修边,首次侧整形采用阻止材料流入的台阶,避免首次侧整形时起皱;二次侧翻边时通... 汽车行李箱外板上段的下部与贯穿灯搭接处侧整形时起皱,传统冲压工艺中该处采用5道工序成形,介绍的新工艺采用4道工序完成该处成形,第2道工序对该处进行侧修边,首次侧整形采用阻止材料流入的台阶,避免首次侧整形时起皱;二次侧翻边时通过增加吸皱造型及取消缺口,以保证最终制件的成形质量。 展开更多
关键词 行李箱外板 侧整形 起皱 阻料台阶
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侧围外板腰线后三角窗位置起皱分析及对策
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作者 何星明 李奇明 +1 位作者 易炜 陈斌 《模具技术》 2024年第2期35-41,共7页
从冲压成型理论出发,结合成型极限图(FLD)阐述冲压起皱机理,为分析起皱问题提供了思路,以某车型SUV侧围外板为例,对腰线后三角窗位置的起皱问题进行解析,并于同步工程阶段,借助AutoForm分析软件找到了一种解决该起皱问题的对策,产品实... 从冲压成型理论出发,结合成型极限图(FLD)阐述冲压起皱机理,为分析起皱问题提供了思路,以某车型SUV侧围外板为例,对腰线后三角窗位置的起皱问题进行解析,并于同步工程阶段,借助AutoForm分析软件找到了一种解决该起皱问题的对策,产品实物证实了该方法的有效性,对于同类结构的产品或工艺提供了参考,具有一定的推广和借鉴意义。 展开更多
关键词 起皱 同步工程 冲压工艺 成型极限图(FLD) 侧围外板
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为什么泡水后的手掌会起皱
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作者 米米 《发明与创新(小学生)》 2024年第4期54-54,共1页
辽宁省大连经济技术开发区红星海学校前段时间,妈妈带我去泡温泉。从池子里出来后,我发现手掌和脚掌变得皱巴巴的,身体的其他部位却没事,这是为什么呢?小博士米米:我们的皮肤可以分为三层:表皮层、真皮层和皮下组织。皮肤起皱发生在表... 辽宁省大连经济技术开发区红星海学校前段时间,妈妈带我去泡温泉。从池子里出来后,我发现手掌和脚掌变得皱巴巴的,身体的其他部位却没事,这是为什么呢?小博士米米:我们的皮肤可以分为三层:表皮层、真皮层和皮下组织。皮肤起皱发生在表皮层。 展开更多
关键词 起皱 表皮层 真皮层 手掌 皮肤
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改善针织T恤罗纹领起皱的实践方法探索
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作者 高淑霞 《国际纺织导报》 2024年第3期1-6,11,共7页
由于针织T恤罗纹领的罗纹面料与大身面料的弹性不同,常会造成罗纹领起皱严重、拉长变形、尺寸偏小等问题。通过对缝线、针迹密度、缝制手法、辅助工具、设备、样板等方面进行的调整,以及大量生产实践,有效解决了罗纹领的起皱问题,提升... 由于针织T恤罗纹领的罗纹面料与大身面料的弹性不同,常会造成罗纹领起皱严重、拉长变形、尺寸偏小等问题。通过对缝线、针迹密度、缝制手法、辅助工具、设备、样板等方面进行的调整,以及大量生产实践,有效解决了罗纹领的起皱问题,提升了罗纹领的起皱程度,改善了针织T恤的外观效果,获得了客户认可和市场好评。 展开更多
关键词 罗纹领 起皱 设备 缝制手法
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中等深度锥形件侧壁起皱模拟分析及解决措施
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作者 孙慧 董海东 资阳鹏 《模具技术》 2023年第4期38-45,共8页
借助FASTAMP软件对中等深度锥形件在拉深过程中的应力应变进行分析,并从坯料直径、毛坯材料、压料面积和拉深工艺这4个因素分析其对径向拉应力的影响,以及径向拉应力对切向压应力的影响。研究表明:增大压料面积,并采用压力稳定的液压或... 借助FASTAMP软件对中等深度锥形件在拉深过程中的应力应变进行分析,并从坯料直径、毛坯材料、压料面积和拉深工艺这4个因素分析其对径向拉应力的影响,以及径向拉应力对切向压应力的影响。研究表明:增大压料面积,并采用压力稳定的液压或气压的压边装置,可有效提高锥形件的径向拉应力,降低切向压缩所需的切向压应力,成功解决中等深度锥形件侧壁起皱的问题。 展开更多
关键词 锥形件 拉深 起皱 径向拉应力 切向压应力 模拟分析
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基于起皱发生的铜钛双金属复合管小半径绕弯成形极限研究 被引量:1
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作者 万苗苗 朱英霞 +1 位作者 陈蓉 涂文斌 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期266-271,共6页
为了得到成形质量优良、小相对弯曲半径(R/D_(2)≤2,D_(2)是覆管外径)的铜钛双金属复合管,基于ABAQUS/Explicit有限元平台,建立了铜钛双金属复合管绕弯-回弹有限元模型,对铜钛双金属复合管小半径绕弯成形的起皱极限进行有限元模拟和分... 为了得到成形质量优良、小相对弯曲半径(R/D_(2)≤2,D_(2)是覆管外径)的铜钛双金属复合管,基于ABAQUS/Explicit有限元平台,建立了铜钛双金属复合管绕弯-回弹有限元模型,对铜钛双金属复合管小半径绕弯成形的起皱极限进行有限元模拟和分析。即在刚性芯模、不同芯头个数填充下,得到防止复合管起皱发生的最小相对弯曲半径(R/D_(2))_(min)。结果表明,基、覆管填充区的截面畸变率(φ)均明显小于非填充区,且填充区的φ随R/D_(2)减小略有增大,非填充区的φ随R/D_(2)减小而明显增大,这表明非填充区的截面起皱趋势明显高于填充区;R/D_(2)=1.76为起皱发生的分界线,当R/D_(2)=1.76时,1个芯头填充不满足复合管成形质量的要求;2个和3个芯头填充满足成形质量要求,且2个芯头填充效果较3个芯头好;当R/D_(2)=1.32时,3种填充条件都会出现起皱,不满足成形质量要求。为了确定最小相对弯曲半径,进一步分析了2个芯头填充、R/D_(2)=1.71和R/D_(2)=1.74时复合管的起皱情况,发现起皱个数N=1,φ_(max)均超过5%,不满足成形精度要求。综上,铜钛双金属复合管的成形极限为2个芯头填充、(R/D_(2))_(min)=1.76。 展开更多
关键词 双金属复合管 绕弯成形 起皱 成形极限 有限元分析
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ST16薄壁曲面件拉深成形起皱规律 被引量:2
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作者 凡晓波 孔繁宇 +2 位作者 王旭刚 黄楚晗 洪吉庆 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期34-40,共7页
采用ST16钢板,以直径为Φ200 mm、厚径比为0.5%的球形薄壁曲面件作为研究对象,通过数值模拟和工艺实验研究了拉延筋与压边力耦合作用下薄壁曲面件的起皱规律。结果表明,无拉延筋时需要4 MPa的压边力才能抑制起皱缺陷;使用拉延筋时仅需1 ... 采用ST16钢板,以直径为Φ200 mm、厚径比为0.5%的球形薄壁曲面件作为研究对象,通过数值模拟和工艺实验研究了拉延筋与压边力耦合作用下薄壁曲面件的起皱规律。结果表明,无拉延筋时需要4 MPa的压边力才能抑制起皱缺陷;使用拉延筋时仅需1 MPa压边力即可抑制起皱,通过设置拉延筋可以大幅降低压边力。大的拉延筋中心距更利于抑制起皱,但会加重壁厚减薄。选择合适的拉延筋中心距可以在抑制起皱的同时调控壁厚均匀性,最终实验试件的最大壁厚减薄率仅为10.4%。 展开更多
关键词 薄壁曲面件 拉深成形 起皱规律 拉延筋 数值模拟
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基于起皱分析的钛合金异形盒件缺陷控制研究 被引量:1
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作者 张钊 谷雨薇 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期55-61,共7页
针对钛合金异形盒零件成形起皱问题开展研究,对零件热成形过程中失稳起皱的原理进行分析,结合鼓动产生前后接触压力矢量分布情况得到成形过程中材料流动趋势以及褶皱产生的原因。通过监测零件成形过程中受压侧褶皱折弯角度及零件最大应... 针对钛合金异形盒零件成形起皱问题开展研究,对零件热成形过程中失稳起皱的原理进行分析,结合鼓动产生前后接触压力矢量分布情况得到成形过程中材料流动趋势以及褶皱产生的原因。通过监测零件成形过程中受压侧褶皱折弯角度及零件最大应变情况,发现在合模间隙为6 mm时零件发生失稳变形。对该状态下零件型面进行光顺,设计出零件2道次成形的过渡工装型面,并对工装排布与毛料结构进行优化,最后进行试验验证,成形后的零件贴模间隙为0~0.15 mm。结果表明,改进后的工艺方法将零件变形进行分解,使材料变化均匀,过渡型面消除了成形过程中的褶皱问题,实现了零件的精确成形。 展开更多
关键词 钛合金 热成形 失稳起皱 数值模拟
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厚板多点成形起皱缺陷的仿真
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作者 刘宝明 于任龙 +2 位作者 尹海军 乐洪博 贾震 《沈阳航空航天大学学报》 2023年第1期1-8,共8页
针对壁板类零件在活络式方形压头和固定式半球压头不同压制方式下的起皱,通过ABAQUS有限元软件模拟成形过程,从接触面积和压制方式两个方面对起皱缺陷进行分析。结果表明:相同条件下非对压活络式方形压头多点成形改善起皱问题效果更好,... 针对壁板类零件在活络式方形压头和固定式半球压头不同压制方式下的起皱,通过ABAQUS有限元软件模拟成形过程,从接触面积和压制方式两个方面对起皱缺陷进行分析。结果表明:相同条件下非对压活络式方形压头多点成形改善起皱问题效果更好,增大接触面积和非对压的压制方式可以显著改善壁板成形中的起皱问题,数值模拟结果与理论分析结果相符合,为非对压活络式方形压头多点成形技术的应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 起皱缺陷 活络式方形压头 多点成形 壁板成形 数值模拟
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板料成形过程中的起皱研究 被引量:1
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作者 徐荣丽 《大众科技》 2009年第3期102-103,共2页
文章主要针对失稳起皱是板料冲压过程中决定成形极限最主要的缺陷之一,从基于实验的起皱研究、基于理论的起皱研究和基于数值模拟的起皱研究三方面综述了国内外学者的研究成果,并介绍了新近的研究成果。
关键词 实验起皱 理论起皱 数值模拟起皱
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为什么我们游泳后手指会起皱?
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作者 Gargi Pant 梁小明(译) 《中学生英语》 2023年第7期28-30,共3页
你已经在游泳池里玩了将近一个小时,练习了你最棒的水下技巧。现在该出去了,而当你看着自己的手时,这是……这是……这是皱纹手指怪物的攻击!不要害怕,也不要躲在毛巾下面。在水中待了很长时间后,手指(有时是脚趾)起皱是完全正常的。
关键词 起皱 游泳池 手指 长时间
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