GH4169锥形件橡皮囊成形工艺研究

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作者 熊爱奎 刘傲 +1 位作者 董国疆 杨卓云 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第6期24-32,共9页

以某GH4169锥形件为目标,研究了橡皮囊成形工艺中起皱和破裂难以协调的问题。通过单向拉伸试验测定了GH4169材料和聚氨酯材料的力学性能参数,并使用Mooney-Rivlin模型对聚氨酯材料超弹性力学行为进行描述。采用有限元软件对橡皮囊成形... 以某GH4169锥形件为目标,研究了橡皮囊成形工艺中起皱和破裂难以协调的问题。通过单向拉伸试验测定了GH4169材料和聚氨酯材料的力学性能参数,并使用Mooney-Rivlin模型对聚氨酯材料超弹性力学行为进行描述。采用有限元软件对橡皮囊成形工艺中板材在复杂加载路径下的变形过程进行仿真分析,发现冲头行程和囊内压力的匹配关系对板材悬空区的材料起皱和破裂情况具有重要影响。采用分段设计加载路径的方案,通过调控各阶段囊内压力与冲头位移的关系,实现了该零件的一道次成形,成形后零件的质量符合工艺要求。研究所用的方案设计思路可为同类型工艺研究提供借鉴。 展开更多

关键词 GH4169合金 橡皮囊成形工艺 起皱 破裂 分段设计

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多截面复杂航空导管零件充液成形技术研究 被引量：1

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作者 马运辉 张艳峰 +1 位作者 张珍 郎利辉 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第S01期144-146,共3页

管材充液成形技术是一种新型的柔性成形工艺,被广泛应用到钣金零部件的生产制造中。文中针对多截面航空导管零件分瓣成形工序多,成形后焊接工艺复杂,焊缝检验难,整体零件变形大,精度低,表面质量差,零件后续使用过程中焊缝容易发生泄漏... 管材充液成形技术是一种新型的柔性成形工艺,被广泛应用到钣金零部件的生产制造中。文中针对多截面航空导管零件分瓣成形工序多,成形后焊接工艺复杂,焊缝检验难,整体零件变形大,精度低,表面质量差,零件后续使用过程中焊缝容易发生泄漏的缺陷,利用管材充液成形工艺技术,研究管材零件整体成形工艺。研究通过利用管材充液成形工艺数值模拟研究和试验研究,分析了支撑压力对零件成形的影响。结果表明:管材成形过程中,支撑压力有助于多截面管材变形均匀。合理的压力加载路径,可以有效避免零件失稳。 展开更多

关键词 管材充液成形 多截面航管材零件 柔性支撑压力 整体成形

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浅析双球铰液压缸在自由锻液压机偏载时柱塞对导套的影响 被引量：2

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作者 王鑫 潘高峰 韩宝奎 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第S01期133-135,共3页

文中利用ANSYS有限元分析软件对应用在自由锻液压机上的双球铰液压缸进行浅析,分析了在偏载工作时其柱塞与缸口导套之间相互作用关系,研究了在偏载工况下,柱塞对导套的影响。研究方法和结果为自由锻液压机双球铰液压缸的结构形式,以及... 文中利用ANSYS有限元分析软件对应用在自由锻液压机上的双球铰液压缸进行浅析,分析了在偏载工作时其柱塞与缸口导套之间相互作用关系,研究了在偏载工况下,柱塞对导套的影响。研究方法和结果为自由锻液压机双球铰液压缸的结构形式,以及缸口导套是否需要增加定位形式的设计提供了参考。 展开更多

关键词 有限元分析 自由锻液压机 柱塞 导套 双球铰

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锻造液压机的两种电加热系统 被引量：1

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作者 计鑫 米新征 王娜 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第S01期123-125,共3页

随着锻造液压机应用范围的日益广泛,设备吨位和体积不断增大,其生产的制件的成型工艺也越来越多样,使得在设备制造和投产使用过程中会遇到很多小型压机不会出现的问题。文中研究了锻造液压机在安装、调试和实际生产过程中出现的若干种... 随着锻造液压机应用范围的日益广泛,设备吨位和体积不断增大,其生产的制件的成型工艺也越来越多样,使得在设备制造和投产使用过程中会遇到很多小型压机不会出现的问题。文中研究了锻造液压机在安装、调试和实际生产过程中出现的若干种加热控制系统,达到改进液压机安装方法的目的。 展开更多

关键词 液压机 锻造 加热控制系统

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薄壁异形方半管零件充液成形工艺研究 被引量：1

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作者 姜汇洋 马淮静 +2 位作者 李进 刘伟琦 于弘喆 《精密成形工程》 北大核心 2024年第5期140-148,共9页

目的为解决薄壁异形方半管零件成形过程中易起皱、破裂、形状冻结性不佳的难题,引入充液成形工艺。为进一步掌握不同工艺参数对零件成形性能的影响,对薄壁异形方半管零件的充液成形过程进行研究。方法以液室压力、压边力、拉深深度、摩... 目的为解决薄壁异形方半管零件成形过程中易起皱、破裂、形状冻结性不佳的难题,引入充液成形工艺。为进一步掌握不同工艺参数对零件成形性能的影响,对薄壁异形方半管零件的充液成形过程进行研究。方法以液室压力、压边力、拉深深度、摩擦因数等工艺参数为影响因子,进行正交试验,通过分析不同工艺参数下零件最大减薄率、贴模度、最大回弹量的变化规律,掌握充液成形工艺中不同工艺参数对零件起皱、破裂、形状冻结性的影响。结果零件的破裂和起皱现象受液室压力影响显著,而零件的形状冻结性则受压边力影响较大。在数值模拟中,优化后的最优工艺参数如下:液室压力为15 MPa,压边力为120 kN,拉深深度为110 mm,摩擦因数为0.15。经模拟验证,与优化前相比,在该工艺参数下得到的结果更优,零件最大减薄率降低到11.5%、贴模度提高了0.212 mm、最大回弹量降低了1.955 mm。结论通过模拟分析和现场试验验证可知,采用正交试验得到的最优工艺参数可以完成半管零件的成形,合理的工艺参数能有效抑制零件起皱、破裂、形状冻结性不佳的现象,从而提高半管零件的成形性能。 展开更多

关键词 半管零件 充液成形 数值模拟 薄壁结构 正交试验

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薄壁管材充液成形技术研究 被引量：5

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作者 张艳峰 张珍 +3 位作者 孙钢 郎利辉 张淳 王娜 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第A01期326-328,共3页

充液成形技术是一种新型的金属成形工艺,被广泛应用到汽车类各零部件的生产制造中。文中对就某汽车零件的薄壁管材的充液成形工艺进行数值模拟研究和试验研究,分析了无内压支撑合模与低内压支撑合模对管件成形的影响,并分析了支撑压力... 充液成形技术是一种新型的金属成形工艺,被广泛应用到汽车类各零部件的生产制造中。文中对就某汽车零件的薄壁管材的充液成形工艺进行数值模拟研究和试验研究,分析了无内压支撑合模与低内压支撑合模对管件成形的影响,并分析了支撑压力和整形压力对薄壁管件充液成形质量的影响。结果表明:低内压合模有助于管件的均匀成形,内压较低时,减薄较大,当内压较大时,在合模位置出现挤料现象。对于文中研究材料,合理的压力加载路径,可以有效地避免零件成形过程中产生破裂和起皱等失稳现象。 展开更多

关键词 管材充液成形 低内压合模 薄壁管材 加载路径

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复杂凸凹曲率飞机蒙皮充液成形技术研究与应用 被引量：5

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作者 王玲 崔丽 +1 位作者 刘韬 张建民 《航空制造技术》 2017年第21期80-84,共5页

随着飞机气动、隐身等性能要求的提高,飞机外形曲率更加异形化,大量应用复杂凸凹曲率蒙皮,传统的拉伸成形方法已经不能完全满足新一代飞机蒙皮加工的要求。基于生产某型号飞机复杂凸凹曲率蒙皮这一背景,介绍了充液成形基本原理及关键技... 随着飞机气动、隐身等性能要求的提高,飞机外形曲率更加异形化,大量应用复杂凸凹曲率蒙皮,传统的拉伸成形方法已经不能完全满足新一代飞机蒙皮加工的要求。基于生产某型号飞机复杂凸凹曲率蒙皮这一背景,介绍了充液成形基本原理及关键技术,利用有限元数值模拟方法,分析板材充液成形过程中液室压力、厚度减薄率、板材失稳及贴胎度的变化规律,优化工艺参数,并且根据数值模拟结果指导工业生产。理论分析和现场实践证明:充液成形技术为复杂凸凹曲率蒙皮零件的制造提供了新的工艺方法,满足新一代飞机的凸凹曲率外形蒙皮的制造要求。 展开更多

关键词 充液成形 复杂凸凹曲率蒙皮 液室压力 数值模拟

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RFID技术在充液成形设备上的应用

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作者 王娜 张绍君 张建民 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第S01期208-211,共4页

目前充液成形工艺在汽车轻量化及航空钣金零件生产制造上得到了广泛的应用,各汽车及航空航天主机厂针对充液成形技术不断加大研发力度。航空零件因具有批量小、种类多、模具相似度高等特点,在设备上使用模具识别对于模具管理是非常有必... 目前充液成形工艺在汽车轻量化及航空钣金零件生产制造上得到了广泛的应用,各汽车及航空航天主机厂针对充液成形技术不断加大研发力度。航空零件因具有批量小、种类多、模具相似度高等特点,在设备上使用模具识别对于模具管理是非常有必要的。RFID技术目前在日常生活的各行业中都有应用,技术已很成熟,工业领域的应用也在逐渐加大。把RFID技术应用到充液成形模具识别上,能大大减少模具管理时间,同时能够避免因模具参数调用错误而造成的误操作现象。 展开更多

关键词 充液成形 航空零件 模具识别 RFID

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凸曲率飞机蒙皮拉形工装及技术的研究 被引量：2

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作者 张建民 于弘喆 +1 位作者 张淳 郎利辉 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第A01期392-394,共3页

随着新型飞机理论气动外形要求的提高,对飞机上蒙皮类零件质量要求也越来越高。拉形技术作为传统工艺,是成形大型蒙皮零件的主要成形技术之一。虽然拉形技术现在仍被广大应用于各大飞机生产厂,但由于在工艺和工装设计时一般以经验为主,... 随着新型飞机理论气动外形要求的提高,对飞机上蒙皮类零件质量要求也越来越高。拉形技术作为传统工艺,是成形大型蒙皮零件的主要成形技术之一。虽然拉形技术现在仍被广大应用于各大飞机生产厂,但由于在工艺和工装设计时一般以经验为主,设计上存在着不合理性,导致一些蒙皮在生产过程中造成材料浪费,甚至形成零件起皱等缺陷。文中针对某新型飞机上的一种大型蒙皮类零件,采用有限元分析,对该零件原有工艺和工装进行改进。通过对比两种工艺的实际试模,验证了改进后工艺及工装的准确性及适用性,加工出了表面质量更好、精度更高的合格产品零件。 展开更多

关键词 拉形 凸曲率蒙皮 数值模拟

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2024铝合金长半管类零件充液成形技术研究 被引量：3

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作者 王朝鸣 马江泽 +2 位作者 张建民 郎利辉 邢浩 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第6期82-86,共5页

针对国内某支线飞机上2024铝合金弧形挡板零件在传统落压成形中容易产生的回弹、扭曲、贴模度差和表面质量差等问题,利用有限元软件建立有限元模型,对2024铝合金长半管零件采用主动式充液胀形进行数值模拟。通过模拟分析,主动式充液胀... 针对国内某支线飞机上2024铝合金弧形挡板零件在传统落压成形中容易产生的回弹、扭曲、贴模度差和表面质量差等问题,利用有限元软件建立有限元模型,对2024铝合金长半管零件采用主动式充液胀形进行数值模拟。通过模拟分析,主动式充液胀形工艺可以显著增大零件的变形量,而变形量的增加使材料超出弹性变形阶段达到塑性变形,从而固定住所需型面形状。模拟得出合理的合模吨位为4 000 t,液室压力为17 MPa。最后对模拟结果进行试验验证,试制出了合格的弧形挡板零件,为弧形挡板成形提供了一套符合工业生产的工艺方法,对此类零件成形具有重大借鉴意义。 展开更多

关键词 2024铝合金 充液成形 回弹 贴模度

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不锈钢深筒体充液成形缺陷的研究 被引量：1

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作者 施立军 杨声伟 +1 位作者 洪跃忠 郎利辉 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第S01期204-207,共4页

针对航天火箭深筒形零件,传统成形主要是通过多道次拉深或拼焊来完成,这样导致零件制造过程中出现工序链长、零件质量差、一致性差、工序复杂等问题。通过充液拉深成形技术提高材料的成形极限,从而实现深筒零件的一次拉深成形,大大降低... 针对航天火箭深筒形零件,传统成形主要是通过多道次拉深或拼焊来完成,这样导致零件制造过程中出现工序链长、零件质量差、一致性差、工序复杂等问题。通过充液拉深成形技术提高材料的成形极限,从而实现深筒零件的一次拉深成形,大大降低了生产难度和成本。在试验过程中,通过对比压边力、液室压力、压边间隙、摩擦因数及热处理等参数对成形结果的影响,得出结论:改善润滑从而降低摩擦因数,可以有效降低成形过程中的加工硬化,对深筒零件的充液拉深成形起到关键性作用。 展开更多

关键词 深筒形件 充液拉深 数值模拟 压边力 液室压力 摩擦因数

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铝合金船形深腔薄壁构件充液成形变形规律研究 被引量：8

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作者 邱超斌 郭庆磊 +5 位作者 郎利辉 江培成 张猛 李磊 李奎 陈林 《精密成形工程》 北大核心 2021年第1期133-138,共6页

目的解决一种铝合金船形深腔薄壁构件成形时尖端过渡部位容易起皱和入口圆角处容易破裂的问题。方法应用有限元软件DYNAFORM建立充液成形的有限元模型,研究关键工艺参数对成形结果的影响规律并进行理论分析,最后通过充液成形实验对该工... 目的解决一种铝合金船形深腔薄壁构件成形时尖端过渡部位容易起皱和入口圆角处容易破裂的问题。方法应用有限元软件DYNAFORM建立充液成形的有限元模型,研究关键工艺参数对成形结果的影响规律并进行理论分析,最后通过充液成形实验对该工艺方案进行验证。结果根据工艺优化方案,得出在最大液室压力为4 MPa,初始反胀压力为0,压边间隙为2.2 mm时零件的成形效果最好。结论通过充液成形的方法,可以有效解决船形深腔薄壁构件尖端部位的起皱和入口圆角处的破裂缺陷,提高成形质量。 展开更多

关键词 船形深腔 充液成形 变形规律 数值模拟 实验验证

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基于神经网络遗传算法的深腔型零件拉深工艺参数优化 被引量：8

13

作者 邱超斌 张猛 +4 位作者 郎利辉 郭庆磊 江培成 李奎 陈林 《精密成形工程》 北大核心 2021年第5期173-179,共7页

目的解决冲压成形中工艺参数优化难的问题。方法以一种深腔型零件的冲压成形为例。首先,借助灰度关联分析法对有限元中的工艺参数进行分析,获取该零件冲压成形中影响成形质量的2个主要因素——冲压速度和压边力。其次,借助拉丁超立方抽... 目的解决冲压成形中工艺参数优化难的问题。方法以一种深腔型零件的冲压成形为例。首先,借助灰度关联分析法对有限元中的工艺参数进行分析,获取该零件冲压成形中影响成形质量的2个主要因素——冲压速度和压边力。其次,借助拉丁超立方抽样法对上述2个因素进行随机取样,并借助DYNAFORM软件对其进行逐一模拟。再次,将冲压速度和压边力作为输入,最大减薄作为输出,训练在MATLAB中建立的BP神经网络,并借助遗传算法对其进行寻优。结果最优成形压边力为1.372 MN,最优加载速度为1.5366 m/s。结论与神经网络遗传算法预测相比,有限元结果的相对误差小于2%,零件试制结果的相对误差小于6%,该方法有较高的预测精度。 展开更多

关键词 冲压成形 参数优化 灰度关联分析 神经网络 遗传算法

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拉伸比对2A16铝合金板材双向拉伸性能的影响 被引量：3

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作者 江培成 郎利辉 +4 位作者 邱超斌 陈杨锴 矫志辉 李奎 陈林 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期126-132,共7页

为获取2A16铝合金板料在复杂加载条件下的材料性能,设计了一种臂上开缝、中心带槽的十字形试样并开展双向拉伸试验,研究了2A16铝合金板材在双向加载时的材料力学性能。建立有限元分析模型,基于ABAQUS软件对十字形试样的双向拉伸过程进... 为获取2A16铝合金板料在复杂加载条件下的材料性能,设计了一种臂上开缝、中心带槽的十字形试样并开展双向拉伸试验,研究了2A16铝合金板材在双向加载时的材料力学性能。建立有限元分析模型,基于ABAQUS软件对十字形试样的双向拉伸过程进行数值模拟。同时,利用板材双向拉伸试验机在X、Y两轴拉伸比分别为3∶3、3∶2、3∶1、1∶3和2∶3共5组条件下开展双向拉伸试验,并采用光学数字化散斑技术测量应变值。结果表明,数值模拟与试验有较好的一致性,改变两轴拉伸比对试样破裂位置及应变值具有显著影响,最终得到2A16铝合金板材在5组双向拉伸比下的真实应力-应变曲线,其在双向等拉时屈服应力值最高,且不同拉伸比下最大真实应变值差别较明显。 展开更多

关键词 2A16铝合金 十字形试样 双向拉伸 数值模拟 拉伸比

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小曲率铝合金框形件弯胀成形数值模拟研究 被引量：4

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作者 邱超斌 江培成 +4 位作者 郎利辉 郭庆磊 张猛 李奎 陈林 《精密成形工程》 2020年第6期106-112,共7页

目的针对一种小曲率铝合金框形件成形后回弹大和起皱问题,对其进行弯胀复合成形工艺的数值模拟研究。方法基于DYNAFORM软件对成形过程进行仿真,并通过对比分析零件的最大减薄率及圆角处的贴膜度,得出该零件最大液室压力的最优值为20 MPa... 目的针对一种小曲率铝合金框形件成形后回弹大和起皱问题,对其进行弯胀复合成形工艺的数值模拟研究。方法基于DYNAFORM软件对成形过程进行仿真,并通过对比分析零件的最大减薄率及圆角处的贴膜度,得出该零件最大液室压力的最优值为20 MPa,并基于该参数进行壁厚分布及回弹的模拟分析,最后,通过现场试验对该成形方案进行验证。结果通过采用弯胀复合成形工艺方法,该零件的最大回弹量控制在2 mm以内,零件整体成形质量较好,无破裂、起皱现象。结论该种成形方法较刚性模压弯及主动式充液胀形更具优势,能够有效解决小曲率框形件回弹大及起皱问题。 展开更多

关键词 小曲率 弯胀成形 数值模拟 回弹

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一种阶梯型铝合金零件拉深工艺探讨

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作者 张建民 王娜 +1 位作者 张淳 郎利辉 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第A01期395-397,共3页

为解决一种阶梯型铝合金零件成形过程中工序多、成品率低等问题,文中根据传统的计算方法结合有限元仿真软件,对该类零件进行计算及不同拉深工艺的有限元分析,得出该种零件较优的成形方案。通过有限元分析可知,采用充液拉深成形该阶梯型... 为解决一种阶梯型铝合金零件成形过程中工序多、成品率低等问题,文中根据传统的计算方法结合有限元仿真软件,对该类零件进行计算及不同拉深工艺的有限元分析,得出该种零件较优的成形方案。通过有限元分析可知,采用充液拉深成形该阶梯型铝合金零件,可以有效地控制零件减薄,实现零件一次性成形,并提高零件成品率。 展开更多

关键词 阶梯型零件 有限元分析 充液拉深

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板材成形件工艺试验测试分析的研究

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作者 陈树来 孙钢 《机械设计》 CSCD 北大核心 2018年第S1期399-403,共5页

船板钢所承受的是复杂的动态载荷,具有高强度、高精度、良好低温冲击韧性、焊接性能。文中采用ANSYS模拟了50 mm厚Q235钢板压弯过程,并做了板材成形试验,对实验数据进行分析,研究了凸模压制时间与压下量关系,凸模压制时间与弯曲半径关系... 船板钢所承受的是复杂的动态载荷,具有高强度、高精度、良好低温冲击韧性、焊接性能。文中采用ANSYS模拟了50 mm厚Q235钢板压弯过程,并做了板材成形试验,对实验数据进行分析,研究了凸模压制时间与压下量关系,凸模压制时间与弯曲半径关系,凸模压制时间与弯曲角度关系等钢板弯曲成形规律。 展开更多

关键词 船板钢 弯曲成形 凸模压制时间 弯曲半径 弯曲角度

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6000 t多功能液压机结构概述与建模分析 被引量：1

18

作者 祁磊 张亚飞 施立军 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第S01期229-231,共3页

基于研究回转体构件在多工位自由锻造过程中的锻造工艺,以多功能液压机为例,设计时充分考虑了对客户各种模具的适应性和精度要求及设备刚度与模具刚度对工件的影响,以有限元分析软件ANSYS为工具,通过三维建模,对整体机架进行有限元模型... 基于研究回转体构件在多工位自由锻造过程中的锻造工艺,以多功能液压机为例,设计时充分考虑了对客户各种模具的适应性和精度要求及设备刚度与模具刚度对工件的影响,以有限元分析软件ANSYS为工具,通过三维建模,对整体机架进行有限元模型分析。通过分析机架的应力和位移分布规律,并对其强度和刚度进行校核,对机身结构进行优化改进,找到符合客户工艺要求的方案。 展开更多

关键词 多功能液压机 三维建模 有限元分析

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一种加强环零件充液成形工艺研究

19

作者 陈林 熊爱奎 张鹏 《机械设计》 CSCD 北大核心 2021年第S01期299-301,共3页

为解决一种加强环零件整体无焊缝成形,提高表面质量及成形精度等问题,提出了零件整体充液成形的工艺路线。文中结合有限元仿真分析软件,对该零件的成形过程进行优化模拟。通过采用充液成形工艺,取消了焊缝,较大地提高了生产效率,有效地... 为解决一种加强环零件整体无焊缝成形,提高表面质量及成形精度等问题,提出了零件整体充液成形的工艺路线。文中结合有限元仿真分析软件,对该零件的成形过程进行优化模拟。通过采用充液成形工艺,取消了焊缝,较大地提高了生产效率,有效地提高了零件的成形质量和成品合格率等。 展开更多

关键词 加强环 充液成形 无焊缝成形 优化模拟

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