位置:立项数据库 > 立项详情页
固体颗粒传压介质的板料精密成形新工艺及其理论研究
  • 项目名称:固体颗粒传压介质的板料精密成形新工艺及其理论研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:50375137
  • 申请代码:E050802
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2004-01-01-2006-12-31
  • 项目负责人:赵长财
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:燕山大学
  • 批准年度:2003
中文摘要:

固体颗粒传压介质的板料精密成形新工艺是采用固体颗粒(如φ0.2-3mm高硬度钢球或天然砂等)代替刚性凸模(或弹性体、液体)的作用对板料进行半模成形的工艺。由于固体颗粒具有液体的某些特点,如具有良好的流动性及体积近似不可压缩性,因此本工艺具有液压成形工艺的优点,但克服了液压成形密封困难的缺点。该工艺的提出为解决复杂形状、高强度、低塑性、难变形板材精密成形提供了一条有效途径,具有广阔的应用前景和创新优势。关于固体颗粒介质的板料半模成形工艺在国内外尚无报道,因此本项目属创新性课题,属于薄壁、轻量化构件精确塑性成形技术领域的新工艺。理论研究包括揭示固体颗粒的硬度、应变速率敏感性、固体颗粒的局部压力对板材变形的影响机制;板材精密塑性成形时的成形规律;板材起皱、破裂、减薄的影响因素和形成机制,提出固体颗粒介质半模成形近等壁厚控制理论,建立固体颗粒介质精密成形塑性理论。

结论摘要:

固体颗粒介质成形新工艺是采用固体颗粒代替刚性凸模(或弹性体、液体)的作用对板料进行胀形或拉深的工艺。该工艺与传统冲压工艺及液压拉深技术相比,具有制模简单,模具成本低,成形工序最少;所加工零件表面质量好,尺寸精度高;固体颗粒介质较液体、粘性体易于密封,对环境没有污染,是一种环保、节能型的先进工艺,为材料的加工制备提供了新的方法和手段。设计制造了固体颗粒介质传压性能试验与测试装置,首次通过试验测得到了固体颗粒的传压性能及规律。建立了板料在拉深力作用下的力学模型,提出了板料自由变形区的变形模型,对自由变形区应力、应变进行了深入分析与求解。设计了四种典型零件形状、模具结构以及试验测试方案;对成形过程的测量数据进行测试、处理与分析;试制出合格典型零件,证明了固体颗粒介质板料拉深胀形工艺的可行性与正确性。通过试验取得了大量试验数据,为本工艺的应用和理论分析提供了试验依据。通过给出的一系列假设,获得了固体颗粒介质材料的连续体模型,使得应用有限元软件模拟固体颗粒介质板材成形成为可能。对固体颗粒介质传压性能和固体颗粒介质板材成形过程进行了模拟,并与试验结果做比较,证明了模拟结果的可靠性和有效性。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 9
  • 2
  • 0
  • 0
  • 0
相关项目
期刊论文 26 会议论文 6 获奖 2 专利 4 著作 1
赵长财的项目