AZ31镁合金等横截面通道角温挤压变形机理分析与实验研究

采用有限元模拟和实验研究相结合的方法对AZ31镁合金等横截面通道角温挤压变形进行了研究,确定了优化的模具几何形状,选择了合理的工艺参数。结果表明,在挤压过程中,适当减少摩擦,选择挤压温度为250℃左右时,可以降低挤压载荷,使挤压件顺利挤出,同时提高模具使用寿命。给出了凸模和预应力组合凹模等关键零件的设计方法,实现了多道次等横截面通道角温挤压实验。从宏观变形和微观组织角度分析得出了圆形挤压件晶粒演化的规律。分析结果表明,变形路径会直接影响工件的均匀变形程度。在经过4道次等横截面通道角温挤压工艺处理后,采用Bc路径挤压和C路径挤压时,可以获得较为均匀的微观组织分布,在挤压过程中,挤压件晶粒逐渐细化,晶粒边界趋向等轴分布。

基于有限元逆算法的钣金展开设计

主要讨论了用有限元逆算法进行钣金展开计算的方法,并用方盒和叶片的展开设计算例验证了这种方法的有效性。同其它的展开算法相比,有限元逆算法是一种计算精度较高,计算时间短的数值模拟工具。

双层管自然胀形变形规律及临界载荷的模拟研究

利用数值模拟技术研究了双层管在管端固定和管端自由两种情况下的液压自然胀形,得到了2种情况下的临界液压胀形力和胀形高度、管件长度、管层厚度等的变形规律。研究结果表明,计算机数值模拟技术在金属复合管胀形技术研究中具有重要的作用。

新能源汽车铝合金前罩板回弹控制策略研究

针对铝合金零件在冲压过程中回弹严重的问题,以某新能源汽车铝合金前罩板为例,采用AutoForm软件进行全工序模拟,制定回弹补偿策略。通过现场调试验证和蓝光扫描对比分析,优化回弹补偿方案、模具设计工艺和调试整改方案等,最终将零件整体合格率从68%提升到90%以上,满足整车外观尺寸匹配要求。

汽车转向节锻造成形工艺的有限元分析

文章提出了卡车转向节卧式-火锻造成形新工艺,基于刚粘塑性有限元理论,对转向节的一火锻造成形的各个工序建立了三维热力耦合有限元模型;利用大型有限元分析软件对各成形过程进行数值模拟,优化得出制坯的合理毛坯形状和尺寸、预锻及终锻金属流动过程、应变分布和载荷-行程曲线分布;数值模拟结果与实验结果吻合,数值模拟为工艺制定和模具设计提供了可靠的理论依据。

振动拉拔的非局部摩擦问题的近似求解及表面效应初探

从非局部摩擦定理出发,建立了振动拉拔加工中的力学平衡微分方程。通过确定有关的非局部影响系数,并结合塑性变形应力应变假设,得到了方程的近似解以及非局部条件下振动拉拔摩擦力的解析表达式。根据给定工艺参数、金属材料力学性能参数和非局部影响系数(ρ,α_o,ε_0,C_0),通过Matlab计算发现,振动塑性加工表面效应的形成是有条件的,并且表面效应的影响因素主要是频率、振幅和非局部影响系数,验证了以往对表面效应定性分析的某些假设,从而实现了振动拉拔表面效应机理的理论初探。

20/316L双金属复合管旋压成形数值模拟与分析

旋压成形双金属复合管的质量与其工艺参数密切相关。为提高复合管成形质量以及合理选取旋压工艺参数,采用有限元分析软件ABAQUS模拟双金属复合管的旋压成形过程,分析衬管和基管径向、环向、轴向应力及其间的残余接触应力的分布;利用控制变量法研究旋压工艺参数嵌入量δ、衬管与基管间隙ψ、导向角β、进给率f对复合管残余接触应力的影响。结果表明,随着δ和f的增加,残余接触应力均先增加后减小;随着ψ的增加,残余接触应力几乎呈线性增加;而随着β的增大,残余接触应力下降,在δ=0.16mm、f=0.31、ψ=0.5mm、β=2°时,残余接触应力取得最大值。复合管的拉脱实验验证了数值模拟的正确性。

混合压边液体内向流动动态充液拉深

为抑制液体内向流动动态充液拉深中凸缘增厚而造成的拉深阻力急剧增长,提出混合压边液体内向流动动态充液拉深新方法。对定间隙下设定恒定压边力的混合压边充液拉深压边形式实质进行分析,采用有限元研究混合压边方式下压边间隙、压边力以及径向压力的变化对成形过程的影响。研究结果表明:定间隙下设定恒定压边力的混合压边充液拉深压边形式的实质是设定压边间隙和设定压边力压边方式的混合;采用混合压边方式可以降低实际最大压边力,降低凸缘区的摩擦阻力,减少第二个谷底点的减薄率;压边力影响零件直壁部分壁厚分布,较大的压边力得到的零件直壁壁厚较薄;压边间隙的变化影响成形零件直壁壁厚分布,较小的压边间隙成形零件直壁较薄,第二个谷底点越接近零件底部。

基于流变学模型的铸钢试件凝固过程应力应变数值模拟

建立了铸件凝固过程热应力模拟的一维流变学本构方程，并且对一端受约束一端带热节的铸钢试棒进行了数值模拟，进而研究了热裂机理。模拟结果表明，随着凝固过程的进行，在热节处粘塑性（Ｂｉｎｇｈａｍ）体的应变急剧增大而弹性应变急剧减小。浇注温度和砂型初始温度越高，热节处粘塑性应变越大，而热应力越小。并且热节处表观粘度随凝固进行逐渐增大，在凝固末期急剧增大。因此粘塑性应变决定了热裂的产生，并且热裂发生在凝固末期。

板料激光弯曲成形工艺参数优化设计

提出了一种以动态显式有限元为解算器 ,并采用遗传算法对矩形板激光弯曲成形工艺参数进行优化设计的方法。介绍了根据拟成形角度 ,制定板料激光弯曲成形工艺参数的过程 ,并通过一算例公布了一组优化的工艺参数。

高压扭转制备钛合金的工艺参数分析

为了进一步提高钛合金的综合力学性能,采用无约束高压扭转工艺对钛合金坯料进行了大塑性变形。采用有限元模拟方法对在轴向压力为3 GPa、剪切摩擦因数为1.0、扭转速度为0.628 rad·s^(-1)、扭转时长为10 s的条件下坯料的流动、表层等效应变、坯料的厚度和直径进行了分析。得出有限元模拟高压扭转的一般规律,即扭转后的钛合金的等效应变分布曲线呈“M”状分布。在上述条件不变的情况下,依次改变单一变量,分析参数对坯料变形的影响。结果表明,高压扭转后钛合金的等效应变分布曲线依然呈“M”状,且随轴向压力、剪切摩擦因数和扭转圈数的增大,坯料厚度减小,坯料直径增大。为了验证模拟的准确性,在仿真的基础上进行了实验研究,探究了变形后坯料厚度、直径以及硬度的变化,进一步说明了模拟的准确性。同时,变形后的坯料在力学性能方面有明显的改善,扭转参数和摩擦因数的不同会影响工件的变形程度。采用较大的剪切摩擦因数,增加轴向压力,可以获得变形大的工件,其力学性能也相对突出。

高灵敏度CCD光电信号检测系统的设计

高灵敏度线阵CCD常用于光谱仪的精密科学仪器中,设计优良的光电信号检测系统有利于充分发挥高灵敏度CCD的作用。为了充分发挥高灵敏度CCD的作用,提高脉动光谱信号的质量和仪器的性能,本文在埋沟道型IL-C6-2048C线阵CCD基础上,根据CCD的输出信号是负极性的离散模拟信号并且混杂有幅度较大的复位脉冲干扰的特点,设计电路对CCD输出信号进行适当的预处理。对于预处理后的信号含有1/f噪声和低频噪声的问题,本文采用了相关双采样技术提高了动态光谱检测系统的信噪比。为了提取信号的特征及对信号进行后期处理,本文设计了高速的ADC对CCD信号采集。整套系统可以大幅度提高CCD信号的质量与精度。

板料回弹控制的成形工艺面多目标优化

针对高强度板成形后回弹大的问题,以工件回弹前后对应节点的位移偏差和等效塑性应变裕度最小化为目标,以板料最大增厚率和最小减薄率为约束条件,建立基于车身侧外板回弹控制的工艺面多目标优化模型。采用实验设计(DOE)和径向基函数(RBF)神经网络方法建立优化代理模型,对均匀实验设计方案进行改进以提高优化精度,并与未改进的RBF神经网络和响应面(RSM)代理模型的优化结果进行对比分析。结果表明,建立的多目标优化模型是合理的,改进RBF神经网络代理模型的优化精度较高,在所抽取的满意解中,回弹和等效塑性应变裕度目标函数的相对误差分别为15.9%和2.2%。与实验设计中回弹量最大的样本方案相比,优化后车身侧外板回弹量减少5.149 2 mm。

影响高速铣削加工质量的因素及PowerMILL高速铣削加工策略

研究影响高速铣削加工的因素,提出PowerMIL的高速铣削加工策略。并通过一个具体实例说明好的加工策略能大大提高加工效率,同时保证加工质量。

铝合金板料电磁成形工艺与理论的研究进展

将电磁成形与现有板料成形工艺相结合,能够有效拓宽电磁成形应用领域,可为汽车、航空、航天等高端装备中铝合金零件高性能精确成形带来新的突破。主要综述了电磁复合成形工艺、多物理场耦合数值模拟与本构建模、铝合金板料电磁成形性能与组织演变等3个方面的研究进展,并结合笔者的研究工作对电磁成形工艺与理论研究中存在的问题进行了简要分析。着重综述了以电磁辅助冲压与电磁渐进成形为典型代表的电磁复合成形工艺,阐述了电磁成形过程多物理场耦合数值模拟分析方法,介绍了基于管材电磁成形或板材电磁胀形实验的高应变速率本构模型参数逆向识别方法,为电磁成形数值分析提供必要的材料模型。阐明了电磁成形能够有效提高铝合金板料成形性能,并揭示了多物理场耦合作用下铝合金板塑性变形机理与组织性能演变规律,为电磁成形工艺研究打下重要理论基础。最后,对铝合金板料电磁成形工艺与理论的研究进展进行了总结,并对其发展前景和研究方向进行了展望。

残余应力对连续拉拔珠光体钢丝力学性能的影响

在残余应力的数值模拟及试验测量基础上,综述了残余应力对以珠光体钢丝为代表的高强度钢丝力学性能的影响,讨论了残余应力在钢丝应用出现的应力松弛、疲劳和环境促进断裂等失效现象中所起的作用。

对称式三辊卷板机多次滚弯过程的有限元仿真

用大型有限元分析软件DEFORM-2D,成功的实现了对对称式三辊卷板机卷制宽板过程的有限元仿真。从仿真的结果分析了滚弯过程中板料的变形情况和受力情况,并把仿真得到的滚弯半径值和试验值[2]进行了比较,分析了仿真值和试验值产生误差的原因。并且对仿真得到的滚弯半径与中心辊下压量的曲线和试验得到的曲线进行了比较。

浅谈内高压成形工艺及设备

管件内高压成形技术作为汽车结构轻量化的重要应用领域之一,近几年来发展迅速,国外众多汽车公司已将其应用于空心轻体零件的生产。介绍了内高压技术的工艺特点及其应用,叙述了内高压成形设备的基本结构及关键技术。

热旋封头工艺的研究与开发

研究并试验了厚壁封头成形的热旋加工工艺 ,摸索出适宜的加热方式和加热部位 ,选择出合适的加热温度区域 ,从而对提高封头旋压机的生产能力 ,改善封头成形质量 ,提高成形效率 ,提供了可靠的科学依据和方法。

影响板料胀形性能的参数的研究

本文利用有限元数值模拟方法对影响板料胀形性能的参数进行了研究,并得出了各参数对板料胀形性能影响程度的规律。