构建了镁合金板材脉动液压试验平台及成形装置,利用开发的试验装置分别对镁合金薄板进行简单线性加载条件和脉动液压加载条件下的试验对比,比较分析了简单线性载荷和脉动液压载荷下镁合金板材的变形规律,分析了产品零件的质量,揭示了脉动加载条件下镁合金板材的成形机理,总结了变形规律。

双极板是氢燃料电池的重要部件之一,钛作为金属双极板基材有诸多优势,但钛的成形性能差、回弹较为严重,本文以0.1 mm TA2纯钛薄板微流道液压成形为研究对象,通过试验和有限元模拟相结合的方法研究纯钛微结构变形行为,分析工艺参数对微流道成形质量的影响规律,为液压成形钛双极板提供参考。建立了TA2纯钛薄板微流道液压成形的有限元模型,通过与试验件的轮廓及厚度分布验证有限元模型的准确性;研究了液体压力、加载速率和脉动加载对微流道成形的影响。结果表明,微流道液压成形过程中材料应变路径为平面应变,且上圆角位置最容易破裂;加载速率对微流道成形影响不大,随着加载速率的提高,成形深度略有下降,但是变化不大,仅有3%;脉动加载路径能够提高材料的流动变形能力,在均为临界破裂情况下,相比较线性加载路径成形深度有较高的提高,可...

构建了脉动液压加载试验平台及模具装置,研究了脉动加载条件下薄壁金属管的韧性破裂行为,基于应变速率变化准则构建了成形极限图。比较分析了薄壁金属管在简单线性载荷和脉动液压载荷下的变形规律,分析了零件的质量、不同频率和振幅对薄壁金属管最大胀形高度和成形均匀性的影响,揭示了脉动液压加载条件下薄壁金属管的胀形机理,并总结了变形规律。

以薄壁金属管液压成形工艺为研究对象,基于SS304不锈钢薄壁管在脉动及非脉动液压成形试验中的变形数据,对比分析了两种加载条件下薄壁金属管的轴向壁厚分布、最大减薄率、轴向轮廓形状、最大胀形高度及应变变化规律等,来反映脉动液压加载条件下薄壁金属管的成形性能,分析脉动加载参数(脉动频率及振幅)对金属管成形性能的影响。结果表明,液压加载方式对薄壁金属管的变形规律有重要影响,合理的液压加载方式有利于提高材料的成形性能。与非脉动液压加载条件相比,脉动液压成形时金属材料更容易进入成形区域,脉动液压加载条件下薄壁金属管的壁厚更小、周向和轴向变形量更大、分布更均匀。当脉动频率和振幅合理组合时,薄壁金属管可以获得最好的成形性能。

为确定变径管液压成形中的脉动加载参数以奥氏体304不锈钢变径管为例利用有限元分析软件建立了仿真模型采用液压加载速度2MPa/s并分别以复合幅值3MPa和5MPa、频率1Hz和0.5Hz的载荷进行脉动加载根据成形零件壁厚分布的仿真结果比较分析发现相较其他加载情况复合幅值5MPa频率1Hz成形零件最大减薄率和最大增厚率明显减少零件壁厚分布更均匀实际加工结果验证了上述计算机辅助设计方法的可行性。

介绍脉动液压成形技术的成形原理、工艺特点及应用领域.从工艺和材料两方面对脉动液压成形提高材料成形能力的机理进行研究,试验证明脉动载荷一方面能够促进管材液压成形时的补料、降低摩擦力的阻碍作用并利用成形过程中小褶皱的出现与消失提高变形的均匀性;另一方面,对于奥氏体不锈钢,脉动载荷可以增强形变过程中的相变增塑效应,从而提高其成形性.自主设计并研制出能实现工业化生产需求的自动化程度高的脉动液压成形设备,为该项技术在汽车、航空及航天制造领域中的推广和应用提供重要的理论指导和实践探索.