吉林大学学报(工学版) ›› 2016, Vol. 46 ›› Issue (5): 1567-1576.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201605027

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板材充液成形过程反胀效应影响因素

郎利辉1,2, 王耀1, 李奎1, 孙志莹1, 张泉达1   

  1. 1.北京航空航天大学 机械工程及自动化学院, 北京 100191;
    2.北京航空航天大学 先进航空发动机协同创新中心, 北京 100191
  • 收稿日期:2015-05-20 出版日期:2016-09-20 发布日期:2016-09-20
  • 作者简介:郎利辉(1970-),男,教授,博士生导师.研究方向:液压柔性成形技术及装备.E-mail:lang@buaa.edu.cn
  • 基金资助:
    国家科技重大专项项目(2014ZX04002041); 国家自然科学基金项目(51175024).

Factors influencing inverse bulging effect in sheet hydroforming

LANG Li-hui1,2, WANG Yao1, LI Kui1, SUN Zhi-ying1, ZHANG Quan-da1   

  1. 1.School of Mechanical Engineering and Automation, Beihang University, Beijing 100191, China;
    2.Collaborative Innovation Center of Advanced Aero-Engine, Beihang University, Beijing 100191, China
  • Received:2015-05-20 Online:2016-09-20 Published:2016-09-20

摘要: 研究了板材充液成形过程中影响反胀效应的因素。将反胀效应划分为初始反胀(IIB)和局部反胀(LIB)。IIB的主要参数为反胀高度率(HIb/t)和反胀压力率(pIb/t),LIB受到IIB的影响并且与成形过程中液室压力直接相关。通过数值模拟得到了半球底筒形件和平底筒形件的最优反胀参数,并优化了对反胀效应有较大影响的凸模与压边圈间隙以及压边圈入口圆角等工艺参数,使反胀效应在充液成形过程中发挥了更大的作用。最后,试验验证了数值模拟结果的正确性。

关键词: 材料合成与加工工艺, 板材充液成形, 反胀效应, 凸模与压边圈间隙, 压边圈入口圆角

Abstract: The factors that influence the inverse bulging effect in sheet hydro-mechanical deep drawing are investigated. According to different inverse bulging processes, two modes can be singled: the Initial Inverse Bulging (IIB) and the Local Inverse Bulging (LIB). IIB includes two parameters: inverse bulging height ratio (HIb/t) and inverse bulging pressure (pIb/t). LIB is influenced by IIB and has a direct relationship with liquid chamber pressure in the forming process. The optimal inverse bulging parameters of hemispherical bottom cylindrical part and flat bottom cylindrical part are obtained by numerical simulation. The process parameters, including the clearance between the punch and blank holder, and the radius of the blank holder entrance, which strongly influence the inverse bulging effect, are optimized, so as to make the inverse bulging effect behave better in hydroforming process. The accuracy of the numerical simulation is verified by experiments.

Key words: materials synthesis and processing technology, sheet hydroforming, inverse bulging effect, clearance between the punch and the blank holder, blank holder entrance radius

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[1] Li M Z, Liu Y H, Su S Z,et al. Multi-point forming: a flexible manufacturing method for a 3-D surface sheet[J]. Journal of Materials Processing Technology,1999,87(1-3): 277-280.
[2] 陈先有, 赵良堂, 白春华,等. 精密钣金成形技术在航空制造领域的应用分析[J]. 航空精密制造技术, 2008, 44 (2): 38-41.
Chen Xian-you, Zhao Liang-tang, Bai Chun-hua, et al. Analysis of precision sheet metal forming technology in the field of aviation manufacturing application[J]. Aviation Precision Manufacturing Technology, 2008, 44 (2): 38-41.
[3] 康达昌, 郎利辉, 张士宏,等. 液压拉深工艺的研究[J]. 哈尔滨工业大学学报, 2000, 32 (5): 42-44.
Kang Da-chang, Lang Li-hui, Zhang Shi-hong, et al. Hydrodynamic deep drawing process[J]. Journal of Harbin Institute of Technology, 2000, 32 (5): 42-44.
[4] Zhang S H, Danckert J. Development of hydromechanical deep drawing[J]. Journal of Materials Processing Technology, 1998,83(1-3):14-20.
[5] Swadesh K S, Kumarb D R. Effect of process parameters on product surface finish and thickness variation in hydro-mechanical deep drawing[J]. Journal of Materials Processing Technology,2008,204(1-3):169-178.
[6] Lang L H, Joachim D, Karl B N. Investigation into the effect of pre-bulging during hydromechanical deep drawing with uniform pressure onto the blank[J]. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 2004, 44(6): 649-657.
[7] Larsen B. Hydromechanical forming of sheet metal[J]. Sheet Metal Industries, 1977,54(2):162-168.
[8] Lang L H, Wang Y M, Xie Y S, et al. Pre-bulging effect during sheet hydroforming process of aluminum alloy box with unequal height and flat bottom[J]. Trans Nonferrous Met Soc China,2012,22(22):302-308.
[9] 刘晓晶, 徐永超, 苑世剑. 反胀压力对铝合金球底筒形件充液拉深过程的影响[J]. 塑性工程学报, 2008, 15 (3): 42-46.
Liu Xiao-jing, Xu Yong-chao, Yuan Shi-jian. The influence of inverse bulging pressure on the hydrodynamic deep drawing process of aluminium alloy cylindrical cups with a hemispherical bottom[J]. Journal of Plasticity Engineering, 2008, 15 (3): 42-46.
[10] 陈保国, 徐永超. 预胀对筒形件充液拉深变形和硬化的影响[J]. 材料科学与工艺, 2011, 19 (1): 17-20.
Chen Bao-guo, Xu Yong-chao. Influence of pre-bulging on deformation and hardness of dual-phase steel cylindrical cup by hydrodynamic deep drawing process[J]. Materials Science & Technology, 2011, 19 (1): 17-20.
[1] 姜秋月,杨海峰,檀财旺. 22MnB5超高强钢焊接接头强化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1806-1810.
[2] 胡志清, 颜庭旭, 李洪杰, 吕振华, 廖伟, 刘庚. 深冷处理对铝合金薄板冲剪成形性能的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1524-1530.
[3] 邱小明, 王银雪, 姚汉伟, 房雪晴, 邢飞. 基于灰色关联的DP1180/DP590异质点焊接头工艺参数优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1147-1152.
[4] 陈俊甫, 管志平, 杨昌海, 牛晓玲, 姜振涛, 宋玉泉. 金属棒试样拉伸和扭转试验应变范围和力学特性对比[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1153-1160.
[5] 梁晓波, 蔡中义, 高鹏飞. 夹芯复合板柱面成形的数值模拟及试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 828-834.
[6] 刘子武, 李剑峰. 叶片材料FV520B再制造熔覆层冲蚀损伤行为及评价[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 835-844.
[7] 刘纯国, 刘伟东, 邓玉山. 多点冲头主动加载路径对薄板拉形的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 221-228.
[8] 张志强, 刘从豪, 何东野, 李湘吉, 李纪萱. 基于性能梯度分布的硼钢热冲压工艺对形状精度的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1829-1833.
[9] 吕萌萌, 谷诤巍, 徐虹, 李欣. 超高强度防撞梁热冲压成形工艺优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1834-1841.
[10] 王辉, 周杰, 熊煜, 陶亚平, 向荣. 基于逆向工程的复杂曲面冲压件回弹补偿[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1842-1847.
[11] 王春生, 邹丽, 杨鑫华. 基于邻域粗糙集的铝合金焊接接头疲劳寿命影响因素分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1848-1853.
[12] 邢海燕, 葛桦, 李思岐, 杨文光, 孙晓军. 基于模糊隶属度最大似然估计的焊缝隐性缺陷磁记忆信号识别[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1854-1860.
[13] 谷晓燕, 刘亚俊, 孙大千, 徐锋, 孟令山, 高帅. S355钢/6005A铝合金瞬间液相扩散连接接头组织与性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1534-1541.
[14] 谷诤巍, 张文学, 吕萌萌, 王伟, 徐虹, 李欣. 宽翼边U型截面不锈钢型材拉弯成形缺陷控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1165-1170.
[15] 寇淑清, 宋玮峰, 石舟. 36MnVS4连杆裂解加工模拟及缺陷分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 861-868.
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[1] 刘松山, 王庆年, 王伟华, 林鑫. 惯性质量对馈能悬架阻尼特性和幅频特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 557 -563 .
[2] 初亮, 王彦波, 祁富伟, 张永生. 用于制动压力精确控制的进液阀控制方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 564 -570 .
[3] 李静, 王子涵, 余春贤, 韩佐悦, 孙博华. 硬件在环试验台整车状态跟随控制系统设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 577 -583 .
[4] 胡兴军, 李腾飞, 王靖宇, 杨博, 郭鹏, 廖磊. 尾板对重型载货汽车尾部流场的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 595 -601 .
[5] 王同建, 陈晋市, 赵锋, 赵庆波, 刘昕晖, 袁华山. 全液压转向系统机液联合仿真及试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 607 -612 .
[6] 张春勤, 姜桂艳, 吴正言. 机动车出行者出发时间选择的影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 626 -632 .
[7] 马万经, 谢涵洲. 双停车线进口道主、预信号配时协调控制模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 633 -639 .
[8] 于德新, 仝倩, 杨兆升, 高鹏. 重大灾害条件下应急交通疏散时间预测模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 654 -658 .
[9] 肖赟, 雷俊卿, 张坤, 李忠三. 多级变幅疲劳荷载下预应力混凝土梁刚度退化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 665 -670 .
[10] 肖锐, 邓宗才, 兰明章, 申臣良. 不掺硅粉的活性粉末混凝土配合比试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 671 -676 .