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2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会

召开年：2011
召开地：武汉
出版时间： 2011-11

主办单位：中国机械工程学会

会议文集：2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会论文集

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1.大型U形板材工件渐进滚弯成形数值模拟
- 胡大超;李国庆;付泽民
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文利用ABAQUS有限元分析平台，对大型U形板材工件渐进滚弯成形及其回弹过程进行数值模拟。针对半椭圆形工件形状，提出用半径不同的5段圆弧逼近的几何规划，在此基础上，合理设计滚弯道次，调整ABAQUS参数设置，用模拟优化的工艺参数成形加工半椭圆形板材工件，经origin8拟合配准，其各段曲率半径最大误差小于5％，模拟结果表明，用渐进滚弯方法成形加工半椭圆形工件是可行的。
2.一种适用于率相关晶体塑性模型的准隐式积分算法
- 章海明;董湘怀
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文参考经典的切线系数法，采用向前梯度法对修正的超弹性晶体塑性模型进行本构方程积分，提出了一种新的准隐式积分算法，该算法采用基于中间构型的超弹性晶体塑性模型，无需更新晶粒取向相关的状态变量；采用修正的超弹性框架，无需进行由Green-Naghdi材料共旋引起的旋转变换。这种准隐式积分算法兼有超弹性模型和切线系数法的优点。通过对铝合金筒形件拉深的模拟表明，该晶体塑性模型能有效地预测不同初始织构产生的不同制耳现象，同时具有很高的计算效率。
3.基于热加工图的铝合金6061变形行为研究
- 郭海廷;邓磊;王新云
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文主要叙述了在Zwick/Roell Z020万能材料试验机上实施高温压缩试验，研究铝合金6061在变形温度范围为360～480℃，应变速率在0.001～1s-1时的热变形行为。基于动态材料模型理论，利用matlab进行三次样条插值，获取足够的数据利用origin软件绘制铝合金6061的功率耗散图。利用功率耗散图分析确定了试验参数范围内热变形过程的最佳工艺参数，在加工温度为360～440℃,应变速率为0.001～0.01s-1之问,功率耗散率的最大值为0.39，是该合金的最佳成形区域。
4.基于单元法向插值的模面回弹补偿方法研究
- 毛华杰;陈荣创;刘君
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文从理论上阐述了连线补偿与法向补偿的差异及适用情况，提出了基于单元法向的插值补偿方法，将其运用于S梁的回弹补偿。有限元分析结果表明，插值补偿法将零件回弹偏差减小了73％，能有效修正板料冲压成形回弹偏差。
5.钛合金热轧板高应变率塑性行为的研究
- 李洪洋;陈成;李先超;张妍婧
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文以10mm厚度的热轧钛合金板TC4为原料，通过Hopkinson压杆实验和强迫剪切实验，对高应变率下的厚板钛合金的塑性行为进行了研究和分析，得到了不同热处理制度下材料的真实应力-应变曲线，并观察了不同热处理制度下试验后材料的微观组织。
6.TRIP钢冲压成形过程中马氏体相变特性研究及其仿真
- 张卫刚;但文蛟
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文结合材料四相特性及板料的各向异性，构建TRIP钢应力应变关系及屈服准则，基于Tomita andIwanmoto(TI)理论模型，建立TRIP钢本构关系，实现其冲压成形过程仿真。实验结果表明四相硬化混合准则可以准确描述含有TRIP钢硬化特性。单向拉伸实验、平面拉伸实验结果同计算结果比较说明相变模型可以定量预测变形过程中的马氏体转变。圆筒件冲压成形结果同实验结果表明：理论模型同样可以合理描述冲压成形过程中马氏体的变化规律。
7.汽车覆盖件修边线展开及优化
- 王艳波;柳玉起;杜亭;苏睿;章志兵;李玉强;徐伟检
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文采用二次开发工具UG/OPEN开发了无缝集成于UG NX平台的三维翻边成形性分析及修边线展开系统TUW(Trimline Unfolding Wizard)，针对UG NX曲面转换缺陷，研究了修边线噪音检测和光顺处理问题，重点分析了由于UG NX曲面转换缺陷造成的网格剖分边界失真问题，提出了修边线分段、降噪、非必要控制点过滤等方法，优化了修边线控制节点。采用局部能量法进行B样条曲线拟合，改善了修边线的光顺性，实际应用表明，光顺处理后的修边线可以达到数控加工要求，通过与实验结果比较也验证了TUW展开的修边线精度能够满足实际工艺要求。
8.空调后板冲压成形的回弹翘曲研究
- 郭美玲;张茂;王新云;陈勇
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文采用CAE分析以及试验相结合的方法，建立加筋后空调后板冲压成形及回弹的有限元数值模型，研究后板在冲压成形过程中的回弹问题，得到加强筋的形状、位置、尺寸等对成形效果的影响规律。提出该后板的加筋设计规范，依据设计规范，加筋后的后板回弹较小，满足实际生产要求。
9.基于Pro/E平台的参数化板料冲压成形模拟系统的研究
- 谢家乐;钟文;柳玉起;章志兵
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文基于Pro/E二次开发工具Pro/Toolkit开发了板料冲压成形模拟系统FSA(Forming SimulationApplication)，在建模参数和设计对象的控制尺寸之间建立了唯一、实时的对应关系，实现了参数化建模。介绍了FSA系统的设计思想和特点，并重点论述了基于“顶层基本骨架”的装配体模型树设计和通过PublishGeometry实现的特征参数化，依靠Pro/Toolkit接口函数实现的工具网格参数化以及基于自主剖分器的板料网格参数化。FSA系统实现了CAD/CAE的无缝集成，避免了数据在传输过程中的精度损失，能够对板料冲压成形进行全工序参数化模拟，为设计人员提供了一个可靠、高效、便捷的分析工具。
10.基于CATIA平台的板料成形后置处理系统
- 万大力;柳玉起
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文基于CATIA平台和CAA二次开发技术，开发了完全集成于CATIA的后置处理系统，采用CATIA可视化显示技术与动态响应技术，实现了视图显示和查询功能。该系统可以在CATIA上直观地反映数据结果，并采用动态存储提高显示速度,操作简单，有效地提高了设计效率，在CATIA平台上实现了CAD/CAE真正意义上的无缝集成，适用于汽车板料的冲压工艺和模具设计缺陷的检测。
11.AZ21B镁合金塑性成形工艺探究
- 陈胤;张志海;吕欣颖;沈钦龙;卢圣璋
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文针对镁是密排六方结构，室温下塑性差，很难进行塑性成形，及塑性成形工艺中加热效率、生产效率等问题，通过对镁合金材料性能、模具结构、加工条件等进行研究并做实验分析，探究其加热成形工艺(以AZ21B镁合金成形电池壳为载体)，进而获得较理想的塑性成形工艺方案及其模具。该工艺的主要创新在于设计并应用了一种镁合金加热送料通道，在保证生产效率的前提下，提高能量利用率，而且该工艺原料利用率高、制品综合力学性能好。
12.UOE焊管成形三维有限元模拟
- 任强;李大永;邹天下;彭颖红
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文建立了UOE焊管成形过程的三维有限元模型。模拟具有大变形和复杂接触的成形过程，分析板料各个成形段的回弹，获得了不同成形段板料的变形构形、等效塑性应变分布以及成形载荷的变化，研究结果可为UOE工艺设计以及评估成形机组制管能力提供指导。
13.管材滚压剪切有限元分析
- 邵一川;李大永;彭颖红
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文基于DEFORM 3D有限元软件建立了管材滚压剪切的三维有限元模型，并对不同工艺参数下的管材滚压剪切过程进行了解析计算。选用Johnson-cook模型作为材料的断裂损伤模型，经过试算和比较得到合适的材料损伤参数，分析了进刀率、刀具楔角以及管材壁厚等参数对刀具的载荷、管材实际切断深度的影响规律，研究结果将为管材实际切割的参数设定提供理论依据。
14.小型H型钢斜轧孔型工艺的全轧程有限元模拟分析
- 郭星晔;朱国明;吕超;张思勋;王中学;刘福宁;康永林
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文采用显示动力学有限元模拟软件LS-Dyna，对某钢厂的小型H型钢的完全轧制过程进行模拟仿真分析，重点分析了有限元模型建立过程中单元的选择、网格的划分、材料模型的构建和前处理边界条件的设定；通过数值模拟分析得到了该型号H型钢的全轧程各道次的应力应变状态，并分析了金属的流动和轧制过程中金属的充型状态，为小型H型钢的轧制工艺的制定和孔型设计提供了参考。
15.筒形件旋压有限元分析中芯模和旋轮相对运动的处理方法
- 詹梅;马上官
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文以ABAQUS仿真软件为平台，建立芯模自转与旋轮公转的两种筒形件正旋有限元模型，介绍了2种不同模型分析边界条件的设定。采用Python语言开发子程序提取模拟结果的三维坐标值，然后导入逆向工程软件Geomagic中还原为云图的方法，分析了2种模型模拟结果的贴模性、壁厚均匀性、径向应力应变，并比较了2种模型的计算时间。结果表明：芯模自转模型的模拟计算时间明显小于旋轮公转模型，芯模自转模型的贴模性与壁厚均匀性较旋轮公转模型更均匀，因此芯模自转模型较旋轮公转模型更适合于筒形件流动旋压的模拟分析。
16.飞机大型复杂双曲度蒙皮充液成形数值模拟及实验研究
- 郎利辉;谢亚苏;王永铭
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文利用充液成形工艺完成了飞机大型复杂双曲度蒙皮类零件的成形，通过对零件成形过程进行工艺分析与数值模拟，确定了加工时所需工艺参数，并通过试验验证了数值模拟结果，分析了成形过程中出现的2种典型缺陷，最终加工出了达到零件精确成形要求的合格件。
17.碳纤维复合材料板热弯曲试验研究
- 张琦;高强;赵升吨;孙振宇
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：为解决传统复合材料件成形效率低、制造成本高等问题，本文提出一种采用加热模具对复合材料板直接进行热冲压的复合材料成形新方法，该方法使用局部加热模具将复合材料板中需发生变形的区域进行局部加热，并借助复合材料加热到一定温度下软化的特点，使其随模具的运动逐步成形，并在模具作用下固化。对复合材料板V形件的热弯曲成形进行了试验研究，分析了成形温度、加栽速度和开模温度对成形后工件精度的影响规律。试验结果表明：碳纤维复合材料板热弯曲性能良好，成形力小，通过测量试件室温回复角度发现，复合材料的热弯曲成形回复角度随着成形温度的降低而增大，随着开模温度的降低而减小。
18.T6态7075铝合金温热下各向异性研究
- 周国伟;李大永;彭颖红
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文对高强度铝合金7075-T6在0.03s-1应变率下，50～250℃温度范围进行系列单向拉伸试验，并测得不同温度下的厚向异性系数R。结果表明：7075-T6铝合金的流动应力随试验温度的升高而减小；在50～200℃温度区间。延伸率随温度的升高而增加；当温度为250℃时，由于T6特性的消失，延伸率反有所降低，得到最佳的成形温度在200℃左右；并且通过对3种不同屈服函数Mises，Hill48和Barlat89比较，得到能准确方便描述7075-T6各向异性的屈服函数，确定了不同温度下屈服函数的参数。
19.Zr基大块非晶合金在过冷液相区的尺寸效应研究
- 唐娜;王新云;李建军
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文为了研究Zr55Cu30Al10Ni5大块非晶合金在过冷液相区的尺寸效应，进行了温度为421，431，441，451℃，应变速率为0.01，0.005，0.002，0.001s-1，尺寸为3，2，1，0.6mm下共计64组的压缩试验。根据得到的力和位移曲线求出真实应力应变曲线，分析曲线得到稳态流动应力、应力过冲峰值、应力过冲峰值对应的应变与尺寸的关系，最后得出随着试样尺寸的增大，真实应力值随之减小，态流动应力减小，应力过冲峰值减小，且出现的位置随尺寸的增大而后移。
20.TC6钛合金的超塑变形机制研究
- 王高潮;李娟;徐雪峰;孙前江;董洪波
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文提出了一种全新的超塑性研究方法：基于m值的高效超塑变形机制。采用该方法对TC6钛合金进行高温拉伸实验，研究其超塑性能，并与最大m值法超塑性进行比较分析。实验结果表明，细晶组织的该合金具有优良的超塑性，最佳变形温度在900℃，最大m值超塑变形可以获得20倍的最大延伸率；基于m值的高效超塑变形可以显著提高超塑成形效率，在获得延伸率为16.96倍的优良超塑性前提下，成形效率可提高13倍。
21.一种韧性断裂损伤力学建模方法及其应用
- 张士宏;宋鸿武;徐勇;程明
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文基于连续损伤力学理论，综合考虑变形历史(温度、应变速率)对损伤的累积演化和临界损伤值的影响，提出了一种新的韧性断裂预测方法。建立了相应的韧性断裂准则，准确地预测了钛合金的热锻成形、镁合金的温热冲压成形和不锈钢板的液压成形过程中的破裂行为，表明该方法可以很好地用于存在变形历史的体积成形和板成形的成形极限预测。
22.筒形件毛坯热冲压成形过程数值模拟
- 祁鹏飞;刘桂华;彭冲;边翊;钟志平
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文针对某厚壁深孔筒形件，借助三维有限元模拟软件Deform-3D，对其成形的压型、冲盂和拔伸等3个工步进行模拟，分析得到各工步变形特点。结果表明，压型即将结束时载荷急剧升高，坯料底部转角处和凸台未完全充满，未充满部位在冲盂工步即将结束时得以充满；冲盂时凸模端部以下一部分锥形金属由于受摩擦作用不参与变形，随凸模刚性下移；拔伸过程坯料筒壁受轴向拉应力，润滑不良或变形量大时，筒底容易受拉变形，筒壁容易发生缩颈。
23.UG二次开发在叶片锻造中的应用
- 魏科;谢崴;王高潮
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文综合运用UG表达式法及UG二次开发工具UG/Open API,UG/OpenMenuScript，UG/OpenUIstyIer和Visual C++6.0，根据叶片锻件的加工原理，开发叶片模锻参数化设计系统。在该系统中，叶片锻件和锻模造型易于设计及修改。对提高叶片模具设计的效率、缩短模具开发周期具有较强的实用价值，同时也为后期的叶片模具制造和有限元数值模拟做好了强大的铺垫。
24.汽车覆盖件成形工艺参数多方案管理系统
- 苏睿;柳玉起;杜亭;王艳波;章志兵;李玉强;徐伟检
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文基于Siemens NX平台开发了汽车覆盖件冲压成形同步模拟系统Forming Analysis wizard(FAw)，采用UDO关联技术与参数化关联技术，实现了工艺参数多方案管理功能。该系统可以在同一工序中定义多种方案，并对不同方案的工艺参数进行有效管理，为工艺优化提供参考依据。以某后排座靠背支架模型为实例，设置多组方案，通过后处理的比较分析，确定出最合理的工艺参数组合，验证了该系统的有效性和实用性。
25.冷径向精锻钛合金管残余应力测试
- 黄少东;许彪;刘川林;肖远伦;赵军;唐全波
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文介绍了用X射线衍射法与剥层法对小口径钛合金(Ti6Al4V)管开展的残余应力测试研究，用冷径向精锻制备的钛合金管锻件内径为φ20mm，外径为φ40mm，将外径机加至φ25，φ24，φ23 mm，分别测试φ40，φ25，φ24，φ23mm外表面的轴向、周向残余应力，结果表明：φ40mm外表面的残余应力主要是拉应力，其他直径外表面的残余应力为压应力，研究对该类产品的工艺与产品设计具有重要参考价值。
26.厚壁结构管件刚模塑性成形过程的数值模拟与工艺研究
- 田梦芸;王华君;朱晖
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文基于刚塑性有限元法，忽略了回弹和管坯与模具、芯轴的间隙的影响，建立了简化的有限元模型，对厚壁管压弯、压扁成形过程进行了数值模拟，得到了各场量的分布。根据应力分布结果，对起皱和破裂等缺陷进行分析预测，并根据截面变化情况，研究了芯轴对截面畸变的作用与影响，该研究对厚壁管件弯曲和扁化过程的工艺方法提供了依据。
27.厚壁封头接管热成形的有限元分析与试验研究
- 安红萍;刘建生;程巩固
- 《2011塑性工程学会塑性加工理论与数字化技术年会》 | 2011年
摘要：本文针对核电容器上的接管采用焊接连接存在的隐患，研究了厚壁封头接管整锻成形技术。采用DEFORM3D软件对壁厚为325mm的大型厚壁封头接管成形过程进行了模拟研究。获得了变形区金属应力变化规律，并对预加工孔径、凹模中心孔等工艺参数进行了分析，研究了其对成形质量的影响并得出相应的优化数据，通过缩比试验验证了有限元分析计算的正确性，为该工艺的工程应用奠定了科学基础。