汽车轻量化设计与制造综合实验课程思政建设的路径探索

课程思政是国家思想铸魂工程教育战略的关键举措,是传承中华优秀传统文化的重要途径,是助力行业突破技术封锁的客观需求,是高校落实全方位育人的必然选择,是推动研究生全面发展的本质要求。汽车轻量化设计与制造综合实验课程为车辆工程核心专业课,是学生步入汽车行业必备知识体系的重要组成部分。该文在阐释课程思政建设深刻内涵的基础上,总结课程思政建设过程中面临的现实困境,提出课程思政建设的思路与举措,以期为车辆工程专业相关课程的思政建设与教学提供借鉴和启示。

不锈钢双极板高速冲击成形仿真分析

为探究在不均匀速度下高速冲击的不锈钢双极板变形情况及成形规律,结合箔片气化冲击成形的板料速度场分布,运用LS-DYNA建立不锈钢双极板高速冲击成形有限元仿真模型,分析了该成形工艺下不锈钢双极板的动态变形过程,研究了不均匀冲击速度对双极板流道成形质量的影响。结果表明,不锈钢双极板冲击成形的最小初始冲击速度为350 m·s^(-1),流道脊处的减薄率最大,其余部位减薄率小于30%,随着初始冲击速度的增加,双极板成形深度稳定在0.78 mm以上,填充率稳定在95%。但受限于速度场的不均匀性,单次成形有效区域有限,仿真结果表明多道次成形能够形成一致性较好的多通道不锈钢双极板,最后,通过多道次箔片气化冲击成形实验验证了仿真结果。

基于数字孪生的注塑模具监控系统研究

针对当前注塑模具监控系统数智化程度低、模具状态监控过程中虚实空间融合缺失等问题,提出一种基于数字孪生的注塑模具可视化监控方法。从几何、物理、行为、知识4个维度构建注塑模具的多维融合模型,实现模具虚实空间的信息映射。在此基础上,依托Unity3D引擎设计开发注塑模具的数字孪生监控系统,最后以某汽车用注塑模具为例进行验证。阐述了数字孪生系统的孪生模型、实时监测、数据分析功能,验证了所提方法的有效性及合理性。

镁合金板材温热电磁复合成形试验研究

由于节能、环保的需要,轻量化已成为现代结构设计的主流趋势,作为最轻的金属结构材料,镁合金受到强烈的关注。但由于其室温塑性较差,现有产品主要采用压铸法制造。由于镁合金板材在200～400℃时表现出良好的塑性,因此温热成形成为一种很好的方法;电磁成形是一种高能高速率成形工艺(应变速率大于103～104 s–1),能显著提高金属板材的成形性能,并且不需要润滑。充分利用温成形与电磁成形的复合优势来提高镁合金板材的成形性能,研究电压、电容、温度等工艺参数对镁合金板材温热电磁胀形高度的影响规律,结果表明:在一定的范围内提高电压或增加电容,胀形高度得到提高;增加电压比增加电容能更有效地提高胀形高度;在相同的放电能量下,成形温度提高时,板材胀形高度先降低(θ<150℃)然后增加(150℃<θ<230℃);随着成形温度增加,极限胀形高度增加,但所需的放电能量增加。

线圈及集磁器结构对陶瓷粉末电磁压制的影响

以TiO2陶瓷粉末为研究对象,采用间接加工方式对其进行低电压电磁压制成形,在成功压制出高密度制品的基础上,分析成形线圈及集磁器结构对粉末压实密度、制品密度和制品微观组织的影响。研究结果表明:其他放电参数不变的条件下,当放电线圈的匝数增加时,毛坯的密度增加,烧结后制品密度也增加,同时制品孔隙较少,晶粒尺寸分布较为均匀;集磁器锥度为45°时,压制密度及制品密度最高。

AZ31镁合金板材温热电磁成形能力

将电磁成形和温热成形方法相结合,以AZ31镁合金板材为对象,测试了25℃至230℃内AZ31镁合金板材的极限应变,得到了AZ31镁合金板材在温热电磁成形条件下的成形极限图。温热电磁成形条件下的成形与准静态胀形结果对比表明:随温度提高,镁合金板材温热电磁成形的极限得到提高;相比于单一电磁成形和单一温成形,温热电磁成形可获得更大的极限变形,从而有利于提高材料的成形能力。

汽车废旧塑料物理改性再生技术研究进展

综述了聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺(PA)等几种汽车常用塑料在物理改性再生技术方面的研究进展,并详细介绍了再生技术在汽车废旧塑料回收上的应用情况,并对目前汽车废旧塑料改性再生技术的研究提出了建议。

预成形−高速冲击点焊工艺连接界面分析

本文采用预成形−高速冲击点焊工艺,获得到了连接强度较好的DP590/Al3003异种材料点焊接头。通过光滑粒子动力学模拟方法(SPH)分析了接头连接界面形成规律,并实验研究了接头界面特征与形成机理。结果表明:接头界面具有波形特征,连接强度与波形界面的波形参数存在一定关系;预成形直径较小或放电能量较低时外侧区域界面波形不明显;随预成形直径增加,外侧区域出现界面波且波长波幅呈增加趋势;一定范围内,随放电能量增加,即飞板速度增加时,连接界面中间区域的界面波的波长逐渐减小而波幅增加,外侧区域界面波波长和波幅均增大,连接强度增加;SEM和EDS分析结果表明,连接界面产生了裂纹和旋涡组织,并生成了少量金属间化合物。

高速率成形中材料成形性的影响因素

成形性是金属成形中材料最重要的性能之一。研究表明,高速下成形性有较大提高。本文综述了国外关于成形性的影响因素的研究现状,总结了高速率下成形性得到提高的主要原因:惯性是影响高速率成形性的主要因素,它有助于分散变形,抑制变形集中化;并对高速率下缩颈模式有很大影响,惯性力导致产生多处缩颈,并抑制缩颈集中化;高速的模具冲击作用同样是一个重要的影响因素,其产生惯性减薄挤压作用,从而使工件受到压缩应力而减少损伤参数,达到稳定变形的效果;应变速率的增加可能引起材料本构关系的改变,从而增加材料成形性。

基于接头界面分析的钢/铝传动轴磁脉冲焊接工艺优化

目的研究磁脉冲焊接工艺参数对钢/铝传动轴焊接接头界面波形特征的影响规律,并优化设计焊接工艺参数。方法采用光滑粒子动力学模拟方法分析接头界面波形,并以界面波形特征为目标,研究磁脉冲焊接时的工艺参数(扩口角度、放电电压、设备电容)对焊接接头界面的影响程度,并利用灰色关联度方法分析得出综合最佳工艺参数设置组合。结果随着扩口角度的增加,钢/铝管轴连接界面波幅/波长值呈现出先升后降的趋势;放电电压增加,界面波幅/波长值增加;储能电容值对管轴碰撞速度影响不明显,连接界面波幅和波长变化不大。放电电压对界面成波区域长度的影响最大;各因素对波幅的影响程度为:放电电压>扩口角度>设备电容。结论通过接头界面分析工艺参数对焊接强度的影响程度,对钢/铝传动轴扩口-磁脉冲焊接工艺设计具有理论指导作用。

粉末电磁压制电压对TiO_2陶瓷密度的影响

为获得密度较高的电子陶瓷压坯及制品,将低电压电磁成形引入二氧化钛(TiO2)陶瓷粉末压制,分析了电压参数对压坯密度及烧结坯微观组织的影响。研究结果表明:TiO2陶瓷粉末低电压电磁压制在800～1000V范围内成形较好,在此范围内压坯密度随电压增加而增加,烧结后陶瓷制品密度提高,电压越高,密度增幅趋缓;其它放电参数不变的条件下,粉末坯体高径比越大,压坯密度与烧结坯密度越小;但高径比增大,获得高密度制品的最佳放电电压相近;两次压制可以有效提高压坯及烧结坯密度;相比模压成形,电磁压制的TiO2陶瓷密度较高,烧结制品晶粒尺寸较小。

压制方式对锆钛酸铅压电陶瓷密度及性能影响的研究

将低电压电磁成形引入陶瓷粉末成形,以锆钛酸铅(PZT)粉末为研究对象,采用间接加工方式对其进行低电压电磁压制。结果表明,相比于模压成形,通过选择放电参数,低电压电磁压制能提高PZT陶瓷压坯密度并改善陶瓷体的烧结性能。密度测试结果表明,经电磁压制后烧结的PZT制品密度较高。通过电性能参数测试,经电磁压制后烧结的PZT制品压电常数、相对介电常数、机电耦合系数均较高,介质损耗较低。

智能变电站虚端子设计初探

提出了全新的智能变电站虚端子设计理念,介绍了虚端子表格设计思路和实施办法。

电磁成型技术在汽车制造中的应用

电磁成型技术作为高能、高效率技术用在铝合金板坯成型和粉末近终成型方面有着传统成型方法不能比拟的优越性,在汽车制造方面能够发挥巨大的作用,阐述电磁板坯成型和电磁压制,介绍了电磁成型技术在汽车制造业中的应用及前景。

金属粉末电磁压制基本机理及致密工艺

成型是粉末冶金工艺中比较重要的一环.文章分析了金属粉末电磁压制的基本机理和压制工艺参数对粉末压坯密度的影响,并对粉末压制致密工艺给出了理论参考.

废旧汽车门内饰板聚丙烯塑料同等性能再利用

以乘用车废旧门内饰板聚丙烯塑料为研究对象,通过共混改性研究其性能变化规律、机理,实现回收料的同等性能再利用。采用聚丙烯新料(VPP)、乙烯–辛烯共聚物(POE)对回收PP(RPP)进行共混改性,研究VPP和POE的添加量对复合体系力学性能的影响规律及改善机理。结果表明,VPP的加入可以显著提高RPP/VPP复合体系的拉伸性能、弯曲性能和流动性能;POE含量越高,RPP/VPP/POE复合体系的冲击强度越大;当RPP/VPP/POE=54/36/10时,复合体系的综合性能满足汽车门内饰板的性能要求,实现废旧材料的同等性能再利用。

电磁成形技术在铝合金成形中的应用前景

阐述了电磁成形基本机理及高速成形下对材料成形性能的影响;并结合普通冲压技术和高速成形技术提出了铝合金成形可行性方案。

PZT陶瓷粉末低电压电磁压制实验研究

以PZT陶瓷粉末为研究对象,采用间接加工方式对其进行低电压电磁压制成形,在成功压制出高密度制品的基础上,分析了电压、电容、毛坯尺寸、压制次数等参数对压实密度的影响。研究结果表明,PZT陶瓷粉末低电压电磁压制存在一个可成形的放电电压范围,在此范围内,压制密度先随电压增加而增加,烧结性能也不断得到改善,最终使得烧结后陶瓷制品密度提高;但电压越高,制品密度增幅趋缓,至最佳放电电压后,压制密度开始下降,而制品密度则急剧下降;同样,增加电容也能一定程度地提高PZT陶瓷粉末压实密度并改善其烧结性能,降低最佳放电电压;其他放电参数不变的条件下,制品高径比越大,压实密度越低,且最佳放电电压提高,烧结后制品密度降低;两次压制可以有效提高压制密度,降低最佳放电电压,改善陶瓷坯体的烧结性能,并最终提高功能陶瓷制品致密度,在设备能量不足的情况下,两次压制是一种获得高致密PZT陶瓷制品的有效方法;相比静力压制,低电压电磁压制能提高PZT陶瓷坯体密度,并改善陶瓷体的烧结性能。

CAE技术在轿车蓄电池壳体注塑中的应用

介绍了CAE技术在蓄电池注塑中的实际应用过程。通过对客户实际生产中遇到问题的具体分析 ,采用注塑CAE软件MPI对产品的注塑流动过程进行模拟计算 ,找到症结所在。利用MPI的分析结果 ,找寻到对熔体平衡流动最为合适的浇注系统设置 ,从而比较圆满地解决了用户的实际问题。

平板毛坯电磁成形线圈的研究及应用

在电磁成形中,成形线圈是使电能变成磁场能,使毛坯产生塑性变形的关键部件。介绍了平板件电磁成形的基本原理,分析了线圈电感对电磁成形效率的影响,以及几种典型的平板线圈电磁力的分布特点和线圈失效的几种基本形式。指出在平板件电磁时,应根据所需成形力的大小和分布来选择和设计线圈,从而提高能量利用率,延长线圈的使用寿命。