铝合金半球形件反向粘性介质压力成形及有限元分析 被引量：6

1

作者 高铁军 李少华 +1 位作者 汪凯旋 刘凌云 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期8-13,共6页

针对铝合金半球形零件在成形时容易出现拉裂、起皱等问题,首次提出采用反向粘性介质压力成形方法进行此类零件的成形,并对其成形过程进行了有限元仿真分析和实验验证,得到不同反向粘性介质压力下试件的几何形状和壁厚变化规律以及粘性... 针对铝合金半球形零件在成形时容易出现拉裂、起皱等问题,首次提出采用反向粘性介质压力成形方法进行此类零件的成形,并对其成形过程进行了有限元仿真分析和实验验证,得到不同反向粘性介质压力下试件的几何形状和壁厚变化规律以及粘性介质压力场的分布规律。结果表明,坯料在较高反向粘性介质压力作用下"反向拉深",形成了预反成形效果,改善了坯料的变形均匀性及壁厚分布规律,最小壁厚由凸模中心区域逐渐向试件直壁区域转移;同时,粘性介质作用于坯料形成的非均匀压力场以及界面摩擦效应也可以有效改善坯料的受力状态,在反向粘性介质压力为12.5 MPa时成形出了满足要求的零件。 展开更多

关键词 铝合金 半球形件 反向粘性介质压力成形 有限元

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GH536燃烧室帽罩粘性介质压力成形贴模性数值分析

2

作者 滕瀚 蔡晋 +2 位作者 阚田田 李威 杨踊 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期51-57,共7页

针对航空发动机燃烧室帽罩贴模性难以精确控制等问题,进行了粘性介质压力成形工艺数值分析,根据成形压力与保压时间的不同,建立了7组粘性介质成形有限元模型,探究成形压力和保压时间对壁厚变化及回弹分布的影响。结果显示,在保压时间一... 针对航空发动机燃烧室帽罩贴模性难以精确控制等问题,进行了粘性介质压力成形工艺数值分析,根据成形压力与保压时间的不同,建立了7组粘性介质成形有限元模型,探究成形压力和保压时间对壁厚变化及回弹分布的影响。结果显示,在保压时间一定的情况下,成形压力从20 MPa提高到80 MPa时,帽罩成形的壁厚差从2%降低至0.7%,成形压力为80 MPa时回弹量达到最低值,与成形压力20 MPa相比,回弹量降低约47.1%。在成形压力一定的情况下,保压时间为0.10 s时回弹量达到最低值,与保压时间0.06 s相比,回弹量降低约60.8%。在选定参数范围内,提高成形压力可提高帽罩粘性介质成形的贴模性,相比保压时间,成形压力对帽罩缺陷特征的影响更显著,考虑到高减薄率及增厚率带来的破裂、褶皱等风险,最终选择成形压力为80 MPa,保压时间为0.10 s。 展开更多

关键词 航空发动机 贴模性 有限元 粘性介质压力成形 回弹

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1Cr18Ni9Ti薄壁曲面件粘性介质内、外压力成形 被引量：10

3

作者 高铁军 王忠金 宋辉 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期40-43,共4页

薄壁曲面零件的加工常常采用分体成形、组合焊接的方法,所需工序较多。该文提出粘性介质内、外压力成形方法,可以直接整体成形薄壁曲面零件,不需要成形后的组合焊接,并针对直径变化比达35%的1Cr18Ni9Ti薄壁曲面零件进行了内、外压力成... 薄壁曲面零件的加工常常采用分体成形、组合焊接的方法,所需工序较多。该文提出粘性介质内、外压力成形方法,可以直接整体成形薄壁曲面零件,不需要成形后的组合焊接,并针对直径变化比达35%的1Cr18Ni9Ti薄壁曲面零件进行了内、外压力成形试验和有限元分析,给出了变形过程粘性介质和坯料的流动规律和缺陷的预测分析,研究结果表明,薄壁曲面零件内、外压力成形是可行的。 展开更多

关键词 薄壁曲面件 粘性介质压力成形 内压 外压

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冲压发动机超薄壁波纹形件的粘性介质压力成形 被引量：8

4

作者 王忠金 王仲仁 +1 位作者 王君平 卢玉红 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期84-88,共5页

粘性介质压力成形是一种采用具有高粘度并且可流动的半固态介质作为软凸模的成形方法。采用试验和数值模拟方法 ,研究了高温合金超薄壁波纹形件成形过程坯料形状、应变分布、厚度分布的变化和界面摩擦对板料成形的影响 ,研究结果表明 :... 粘性介质压力成形是一种采用具有高粘度并且可流动的半固态介质作为软凸模的成形方法。采用试验和数值模拟方法 ,研究了高温合金超薄壁波纹形件成形过程坯料形状、应变分布、厚度分布的变化和界面摩擦对板料成形的影响 ,研究结果表明 :成形件尺寸精度高、表面质量好、厚度均匀 ;与钢凸模成形相比较 ,可以避免局部较小半径曲面之间的严重颈缩 ;对于具有局部较小半径曲面的复杂形状薄壁件 。 展开更多

关键词 冲压喷气发动机导弹 高温合金 超薄层波纹形件 粘性介质压力成形

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铝合金阶梯形件粘性介质压力成形的研究 被引量：7

5

作者 王新云 王忠金 王仲仁 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期611-613,共3页

通过压缩试验得到了粘性介质的应力—应变关系、压力衰减随冲头加载速率及时间变化的规律。采用有限元软件 DEFORM分析了在不同压边力下分别用钢凸模和粘性介质成形铝合金阶梯形件的工艺过程。结果显示 ,采用 VPF可以提高板料的成形性... 通过压缩试验得到了粘性介质的应力—应变关系、压力衰减随冲头加载速率及时间变化的规律。采用有限元软件 DEFORM分析了在不同压边力下分别用钢凸模和粘性介质成形铝合金阶梯形件的工艺过程。结果显示 ,采用 VPF可以提高板料的成形性。根据模拟结果 ,采用 VPF成功地制备了阶梯形件 ,这表明有限元法对 VPF试验具有很好的指导意义。 展开更多

关键词 铝合金阶梯形件 粘性介质压力成形 压缩试验

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宽长比对铝合金盒形件粘性介质压力成形的影响 被引量：2

6

作者 高铁军 于鲲 +1 位作者 李轩 王忠金 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期37-41,共5页

针对不同宽长比(即盒形件宽度和长度的比值)的铝合金盒形件粘性介质压力成形进行了研究,分析了盒形件的不同宽长比对试件的壁厚、应力与应变及破裂区域的影响,得到了不同宽长比盒形件的极限变形能力。研究结果表明,随着盒形件宽长比的增... 针对不同宽长比(即盒形件宽度和长度的比值)的铝合金盒形件粘性介质压力成形进行了研究,分析了盒形件的不同宽长比对试件的壁厚、应力与应变及破裂区域的影响,得到了不同宽长比盒形件的极限变形能力。研究结果表明,随着盒形件宽长比的增加,试件破裂区域由盒形件长度方向的底部直边圆角区域向底部4个拐角圆角区域转移,能够成形出的最小圆角半径不断减小,贴模性能不断提高。 展开更多

关键词 铝合金盒形件 粘性介质压力成形 宽长比 破裂区域

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薄板件粘性介质压力成形过程的压边力控制 被引量：1

7

作者 王新云 夏巨谌 +2 位作者 胡国安 王忠金 王仲仁 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2003年第2期1-5,共5页

对铝合金以及高温合金薄板件成形过程中产生的缺陷进行了分析,并根据零件特征采用了不同的压边力控制工艺成功研制出了完全符合设计要求的零件。

关键词 高温合金 铝合金 薄板件 粘性介质压力成形 压边力 控制

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难变形板材复杂形状构件粘性介质压力成形技术 被引量：10

8

作者 王忠金 《航空制造技术》 北大核心 2014年第10期26-31,共6页

为了提高板材零件成形制造性能,适应零件使用性能和可靠性的要求,缩短新材料应用周期,解决多品种、小批量、难变形板材和复杂形状构件成形制造技术问题,迫切需要发展新的成形技术。

关键词 成形技术 复杂形状 介质压力 板材 构件 变形 粘性 零件成形

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粘性介质压力成形技术(VPF)研究——王仲仁教授指导的学术新方向 被引量：2

9

作者 王忠金 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2004年第2期41-53,共13页

粘性介质压力成形技术(VPF),是20世纪90年代出现的板材软模成形新技术。介绍了粘性介质压力成形技术的基本原理,分析了粘性介质压力成形技术的特点,采用有限元方法数值模拟分析了粘性介质性质对板材变形的影响规律;给出了高强度镍基高... 粘性介质压力成形技术(VPF),是20世纪90年代出现的板材软模成形新技术。介绍了粘性介质压力成形技术的基本原理,分析了粘性介质压力成形技术的特点,采用有限元方法数值模拟分析了粘性介质性质对板材变形的影响规律;给出了高强度镍基高温合金小半径曲面波纹形超薄壁厚构件、低塑性铝合金阶梯形构件、轴对称曲面件粘性介质局部内压扩径、外压缩径等粘性介质压力成形实例和分析。 展开更多

关键词 板材 粘性介质压力成形

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有反向压力粘性介质胀形铝、钛合金板实验研究

10

作者 王新云 夏巨谌 +3 位作者 胡国安 王忠金 王仲仁 杨海峰 《金属成形工艺》 2002年第6期12-15,共4页

粘性介质压力成形是一种新发展起来的板金软模成形工艺 ,其对板料成形性能的影响可以通过胀形实验来检测和评价。文中采用一种具有应变速率敏感性的半固态粘性物质作为传力介质 ,采用胀形实验研究了在有、无施加反向压力的情况下 ,铝和... 粘性介质压力成形是一种新发展起来的板金软模成形工艺 ,其对板料成形性能的影响可以通过胀形实验来检测和评价。文中采用一种具有应变速率敏感性的半固态粘性物质作为传力介质 ,采用胀形实验研究了在有、无施加反向压力的情况下 ,铝和钛合金板料的成形形状特征与应变分布。结果表明 ,粘性介质压力成形 。 展开更多

关键词 粘性介质压力成形 胀形 反向压力 铝合金板 钛合金板

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半球形件粘性介质压力成形的数值模拟研究

11

作者 邢晓冬 郭斌 杨玉英 《金属成形工艺》 2002年第3期20-22,共3页

粘性压力成形技术是金属板材成形领域里新近出现的一种先进的加工工艺。对双面施放粘性介质的板材胀形进行了模拟研究 ,在双面施放介质的板材粘性介质胀形时 ,排放孔位置分布对毛坯成形过程有明显的影响。排放孔位置分布的不同造成模腔... 粘性压力成形技术是金属板材成形领域里新近出现的一种先进的加工工艺。对双面施放粘性介质的板材胀形进行了模拟研究 ,在双面施放介质的板材粘性介质胀形时 ,排放孔位置分布对毛坯成形过程有明显的影响。排放孔位置分布的不同造成模腔内介质的速度场不同 ,进而导致板材不同部位的流动速度的方向大小发生变化 。 展开更多

关键词 半球形件 粘性介质压力成形 数值模拟 板材加工

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底部中空方盒形件粘性介质压力成形工艺研究 被引量：3

12

作者 汪凯旋 高铁军 +1 位作者 葛蒙召 王旭 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第4期144-147,共4页

针对底部中空铝合金方盒形件塑性变形能力较差、变形不均匀等问题,提出了选用带有预制孔坯料的粘性介质压力成形新方法,通过坯料预制孔的变形缓解底部中空零件的减薄和破裂等问题。研究过程中采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对底部中空铝... 针对底部中空铝合金方盒形件塑性变形能力较差、变形不均匀等问题,提出了选用带有预制孔坯料的粘性介质压力成形新方法,通过坯料预制孔的变形缓解底部中空零件的减薄和破裂等问题。研究过程中采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对底部中空铝合金方盒形件粘性介质压力成形过程进行分析,得到了坯料预制孔形状和尺寸对成形试件壁厚分布及坯料流动的影响规律,在此基础上进行了粘性介质压力成形试验。结果表明,不同坯料预制孔形状及尺寸对材料流动规律和试件成形质量影响较大,在合适的预制孔形状和尺寸条件下,可以有效提高底部中空盒形件的成形质量和成形性能。 展开更多

关键词 粘性介质压力成形 预制孔 方盒形件 有限元分析

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反向压力对板材粘性介质压力胀形的影响研究

13

作者 王哲 王忠金 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期875-878,共4页

为研究带有反向压力粘性介质压力胀形过程中接触条件对板材成形性的影响规律,利用DEFORMTM-2D结合韧性断裂准则对覆层板粘性介质压力胀形过程进行有限元分析.结果表明:接触表面无摩擦单纯依靠反向压力能够提高板材成形极限,随着接触表... 为研究带有反向压力粘性介质压力胀形过程中接触条件对板材成形性的影响规律,利用DEFORMTM-2D结合韧性断裂准则对覆层板粘性介质压力胀形过程进行有限元分析.结果表明:接触表面无摩擦单纯依靠反向压力能够提高板材成形极限,随着接触表面摩擦系数增大,板材壁厚分布愈均匀,板材的破裂位置由试件顶端转移到凹模圆角处,板材成形极限显著提高.因此,在三维应力状态下有效控制板材所受法向压力和界面摩擦力可以提高板材成形性. 展开更多

关键词 板材 法向压力 润滑条件 粘性介质压力胀形 成形性

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板材粘性压力成形技术研究进展 被引量：8

14

作者 邢晓冬 郭斌 +1 位作者 罗荣华 杨玉英 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期231-234,共4页

介绍了国际上近年来出现的利用粘性材料作为压力传递介质进行冲压成形的一种新工艺，阐述了粘性压力成形技术的研究现状，分析了要解决的关键技术问题，并对该技术的应用前景进行了展望。

关键词 冲压成形 粘性介质 粘性压力成形 数值模拟 VPE

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VPF用粘性介质粘弹塑性本构模型及参数确定 被引量：1

15

作者 刘建光 王忠金 刘岩 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期843-846,共4页

为确定粘性介质压力成形所采用的粘性传力介质的材料模型及其参数,对粘性介质剪切蠕变-回复实验结果进行分析,提出采用粘弹塑性材料模型描述粘性介质变形行为.将粘性介质的总变形分解为弹性分量、粘弹性分量和粘塑性分量,对实验结果进... 为确定粘性介质压力成形所采用的粘性传力介质的材料模型及其参数,对粘性介质剪切蠕变-回复实验结果进行分析,提出采用粘弹塑性材料模型描述粘性介质变形行为.将粘性介质的总变形分解为弹性分量、粘弹性分量和粘塑性分量,对实验结果进行拟合分析,分别确定了粘性介质变形的各个应变分量与应力之间的关系,最终建立了所选用的粘性介质粘弹塑性模型,为数值模拟粘性介质变形行为提供了依据. 展开更多

关键词 粘性介质压力成形 粘性介质 粘弹塑性模型 材料参数

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板料粘性介质胀形、聚氨酯以及钢凸模胀形的实验研究 被引量：2

16

作者 王新云 夏巨谌 +2 位作者 胡国安 王忠金 王仲仁 《金属成形工艺》 2003年第2期10-12,18,共4页

采用胀形实验 ,对比研究了 3种不同粘性介质胀形、粘性介质与聚氨酯及钢凸模胀形 ,以及在不同反向压力下粘性介质胀形对板料成形性能的影响。结果表明 ,采用粘性介质作为成形过程软凸模比聚氨酯和钢凸模具有较低的厚度减薄量和更均匀的... 采用胀形实验 ,对比研究了 3种不同粘性介质胀形、粘性介质与聚氨酯及钢凸模胀形 ,以及在不同反向压力下粘性介质胀形对板料成形性能的影响。结果表明 ,采用粘性介质作为成形过程软凸模比聚氨酯和钢凸模具有较低的厚度减薄量和更均匀的壁厚分布 。 展开更多

关键词 粘性介质 压力成形 胀形 板料 聚氨酯 钢凸模 实验研究

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涡扇发动机异形曲面壳体零件整体成形工艺 被引量：6

17

作者 高铁军 王忠金 +1 位作者 高洪波 王君平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期437-440,共4页

涡扇发动机异形曲面壳体零件单位长度直径变化较大,传统的制造方法是采用分体成形、组合焊接工艺,所需工序多、质量控制环节多、使用可靠性差,采用粘性介质压力整体成形方法则可以较好地解决这一问题。通过有限元模拟和试验方法,分析了... 涡扇发动机异形曲面壳体零件单位长度直径变化较大,传统的制造方法是采用分体成形、组合焊接工艺,所需工序多、质量控制环节多、使用可靠性差,采用粘性介质压力整体成形方法则可以较好地解决这一问题。通过有限元模拟和试验方法,分析了成形工步、粘性介质粘性附着应力对板材流动及壁厚变化的影响。研究结果表明,粘性介质压力成形可以控制变形区板材的流动,提高成形试件壁厚分布的均匀性,使直径比为1.38零件的壁厚减薄率控制在12%,适合于涡扇发动机异形曲面壳体零件的整体成形。 展开更多

关键词 涡轮风扇发动机 异形曲面壳体零件^+ 粘性介质压力成形^+ 整体结构工艺

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多点压边圈压力分布的理论模型与数值分析 被引量：2

18

作者 王新云 夏巨谌 +1 位作者 吴有生 胡国安 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期843-845,共3页

根据理论计算得到了法向压力分布的简化模型,并结合有限元数值模拟对多点压边圈上的压力传递问题进行了分析。结果表明:在整个压边圈上施加均匀分布力时,其下表面所得到的压边力与施加载荷基本相等;而在压边圈上施加不均匀压力时,则得... 根据理论计算得到了法向压力分布的简化模型,并结合有限元数值模拟对多点压边圈上的压力传递问题进行了分析。结果表明:在整个压边圈上施加均匀分布力时,其下表面所得到的压边力与施加载荷基本相等;而在压边圈上施加不均匀压力时,则得到变化显著的压边力分布曲线。该结果为板材零件的粘性介质压力成形实验研究奠定了基础。 展开更多

关键词 多点压边 压边力 粘性介质压力成形 理论模型

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板料液压成形技术的发展动态及应用 被引量：16

19

作者 吴有生 夏巨谌 胡国安 《金属成形工艺》 2002年第4期1-3,7,共4页

介绍了板料液压成形技术的发展 ,尤其是近几年发展起来的径向加压的液压成形、液压成对成形和粘性介质压力成形等 3种金属成形技术 ,以及近几年国外板料液压成形设备的开发和应用情况。

关键词 发展动态 液压成形 橡皮热 粘性介质压力成形

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基于VPF工艺的铝合金覆盖件回弹研究 被引量：4

20

作者 李毅 王忠金 李延平 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期80-83,共4页

为了研究VPF工艺对铝合金覆盖件成形过程中回弹的影响,对VPF工艺成形过程中铝合金双曲率覆盖件的回弹特征进行了数值模拟和实验研究,并且与传统刚模成形零件的回弹特征进行了对比.研究结果表明:VPF工艺成形的铝合金双曲率覆盖件的回弹... 为了研究VPF工艺对铝合金覆盖件成形过程中回弹的影响,对VPF工艺成形过程中铝合金双曲率覆盖件的回弹特征进行了数值模拟和实验研究,并且与传统刚模成形零件的回弹特征进行了对比.研究结果表明:VPF工艺成形的铝合金双曲率覆盖件的回弹过程中同时存在正、负回弹现象,而传统刚模成形的零件回弹过程中只存在正回弹,并且VPF工艺成形的铝合金双曲率覆盖件大部分区域的回弹量小于传统刚模成形的零件;随着成形深度的增加,VPF工艺成形的铝合金双曲率覆盖件正回弹降低,负回弹量增加. 展开更多

关键词 铝合金覆盖件 粘性介质压力成形 回弹 有限元分析

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