基于FCPN的离散制造系统质量风险分析评估研究

针对离散制造系统随机性、多样性以及复杂性的特点,高效、准确地识别系统质量风险因素并进行质量风险量化评估是制定相应质量控制活动、提高产品质量的关键。为此,首先构建模糊着色Petri网的产品质量风险评估模型。然后,确定模糊推理规则,并通过现场获取的置信度经验值进行模糊推理,计算得出中间库所和终止库所的置信度。最后,以汽车顶盖冲压工艺过程为例进行分析,验证了该模型的合理性,并且可推广应用到其他同类离散制造过程。

质子交换膜燃料电池核心部件分析

对质子交换膜燃料电池工作原理、结构进行分析,重点对质子交换膜燃料电池的双极板、质子交换膜、电催化剂、膜电极关键部件进行分析研究,质子交换膜燃料电池生产成本高是影响商业化普及的重要原因,未来随着质子交换膜燃料电池技术的进步,生产成本将大幅度降低,有望在汽车产业得到广泛应用。

H420LAD钢横梁零件翻边开裂原因分析及优化

针对H420LAD钢横梁零件翻边开裂的问题,对横梁零件进行了冲压仿真,从翻边类型、主次应变、应变路径等方面对方案进行评估。结果表明,次应变是影响零件翻边开裂的主要参数,降低次应变有利于改善翻边开裂问题,材料优化的方向是提高材料的塑性应变比。提出了2种冲压工艺方案并仿真,优化模具间隙、翻边刀块到底距离等,零件成形安全裕度由0%增至4.49%,边部质量略有改善;优化板料形状、预翻边工序改为拉延、增加修边工序,零件成形安全裕度由0%增至16.44%,零件冲压合格率100%。

固溶温度对Al-Mg-Si-Cu合金材料性能的影响

为研究不同固溶温度对Al-Mg-Si-Cu合金力学性能、断口形貌、金相组织和耐晶间腐蚀性能的影响,对6056铝合金热轧盘条在470~600°C范围内进行固溶处理、室温水淬及人工时效,进行室温拉伸性能测试和耐晶间腐蚀试验,并结合光学显微镜、扫描电镜和能谱分析。结果表明:随着固溶温度升高,6056铝合金显微组织中Mg2Si更充分地溶解到基体,而未溶的富Fe和富Cu相没有明显变化。拉伸强度随着固溶温度升高而提升,在540℃左右到达峰值,固溶温度升高到570℃和600℃时,强度变化很小,但伸长率随着固溶温度升高先提高后降低,耐晶间腐蚀性能随着固溶温度升高而降低。

基于TPO表皮的IMGL工艺流程优化与应用

为解决现有阴模真空覆合成形工序过多的问题,对热塑性聚烯烃弹性体(TPO)表皮的阴模真空覆合成形(IMGL)工艺流程进行了优化与应用,通过对比分析现有工序,提出了减少工序流程同时优化成形工艺设备及模具等新方案并实施应用。与现有的阴模真空覆合成形工艺流程相比,工序减少6道、生产场地节省35 m2,成形周期缩短15 s,胶水用量减少且胶水利用率提升至90%。

新型前处理工艺在钢铝混合材料上的应用

通过扫描电镜(SEM)、电感耦合等离子体发射光谱仪、循环交变盐雾试验机等设备就后处理技术在钢铝混材表面处理上的应用进行研究。结果表明:车身上的冷轧板、镀锌板经过新型前处理工艺处理后表面形成均匀致密的磷化膜;铝板经过新型前处理工艺处理后,其表面形成钝化膜;随着铝材在钢铝混合材料中占比的提升,磷化渣产生量逐渐降低;当处理材料仅为铁材时,磷化渣量为2.5 g/m^(2),当所处理的材料全部为铝材时,磷化渣量低于0.5g/m^(2);新型前处理工艺处理钢铝混材时,磷化液中离子浓度均保持稳定水平;3种板材的漆膜附着力测试结果均符合标准要求;冷轧板经过1000 h盐雾检测后,单边扩蚀小于2 mm,漆膜未发生起泡和剥离;铝板和镀锌板经过1008h循环交变测试后,单边扩蚀宽度小于2mm,漆膜未发生起泡和剥离。

钢板与三维编织碳纤板盲端拉铆连接静力学性能研究

对钢板与三维编织碳纤板盲端拉铆连接进行静力学性能研究。先对相同试件宽度及连接端距下的2种不同料厚组合的钢板与三维编织碳纤板盲端拉铆连接试件进行静力学试验,而后对同一料厚组合不同试件宽度W及连接端距E下的盲端拉铆连接组合进行静力学试验,以研究钢板与碳纤复合材料盲端拉铆连接的静力学性能、失效模式以及试件宽度、连接端距对其静力学性能的影响。研究表明:采用盲端拉铆钉连接钢板与碳纤板可获得较好的力学性能;碳纤板与钢板盲端拉铆连接组合的失效模式及连接最大破坏载荷与三维编织碳纤板切割方向相关;试件宽度及连接端距对连接的失效模式及最大破坏载荷均有影响。

薄镀层热成形钢激光填丝焊的焊缝特征及性能

为降低镀覆在钢板表面的铝硅镀层对激光接头的不利影响,采用薄镀层热成形钢材料配合激光填丝焊技术,获得了焊缝内铝质量分数小于1%的激光填丝焊接头。对该接头进行了宏观及微观组织分析,发现热成形后焊接接头组织被全马氏体组织取代,避免了软化现象。力学性能分析表明,热成形前后试样的抗拉强度从约570 MPa提高到约1 500 MPa,接头的薄弱环节位于母材,高速拉伸对接头的抗拉强度没有不良影响,而断裂伸长率受影响较大。

多步法原位制备TiB2颗粒增强点焊电极用铜基复合材料及其应用

为提高点焊电极的使用寿命,采用多步法制备TiB2增强的铜基复合材料。采用X射线衍射(XRD)、金相显微技术、扫描电镜(SEM)等表征手段对多步法制备的TiB2增强的铜基复合材料物相、微观形貌进行分析。通过对复合材料力学性能指标测量发现,多步法制备所制备的铜基复合材料具有较好的综合力学性能,将多步法制备的铜基复合材料加工成点焊电极,其寿命测试结果相较于其它对比样最高,寿命达到1500个焊点,是普通铬锆铜点焊电极寿命的2.6倍。

基于线性规划模型的电极头更换方法研究

为解决电极头更换需要停线,直接影响自动生产线设备综合效率和单车制造成本的问题,通过对电极头更换时间和更换频率进行分析,使用线性规划模型搭建出电极头分组集中更换数据分析模型,并根据实践经验总结出不同情况下电极头更换的风险级别,同时推广定人、定时、定工位的标准化实施方式,多次迭代调整后确定最终方案,根据此策略进行分组电极头更换,降低了自动岛的点焊电极头更换频率及整体更换时间,设备综合效率指数明显提高,同时单车辅料成本得到优化。

工程车平衡悬架钢板弹簧座疲劳断裂机理研究

为解决某工程车平衡悬架钢板弹簧座失效断裂问题,利用工艺分析、断口分析、金相检验、强度检测、硬度检测以及材料疲劳极限检测等方法,对平衡悬架钢板弹簧座进行分析。结果表明:平衡悬架钢板弹簧座所用材料满足标准要求,平衡悬架钢板弹簧座的失效形式为多源高应力、低周次弯曲疲劳开裂,裂纹源处于平衡悬架钢板弹簧座与U型螺栓配合的圆角根部位置,该位置较厚大在生产工艺上易产生缩孔缩松等缺陷,在结构上是平衡悬架钢板弹簧座承受应力最大的位置,为零件的危险截面。

车轴钢渗碳层深度弱磁检测技术研究

针对现有车轴钢渗碳层深度无损检测技术的工程局限性,提出一种弱磁检测方法,即利用渗碳层与其心部交界处应力集中且无法消除、进而对外表现出特定的磁感应强度的无损检测方法。通过采集不同样本车轴钢及其不同部位的磁场信号,分析磁感应强度幅值与深度的对应关系,构建弱磁检测数学模型。试验结果(标准厚度/检测厚度/绝对误差):花键外圆3.50 mm/3.57 mm/0.07 mm、杆部外圆4.30 mm/4.46 mm/0.16 mm、R角4.00 mm/3.86 mm/-0.14 mm,检测精度整体相对误差小于5%,满足工厂实际检测需求。

利用生命周期评估法评价涂装车间的环境足迹

简要介绍了生命周期评估法,并将其应用在汽车涂装工艺,追踪涂装生产过程中包括碳足迹在内的重要环境足迹,定量化评估汽车涂装过程全生命周期生产活动中各项物料、资源和能源的使用及其产生的排放对生态环境的影响。结果表明,能源消耗及其产生的排放,公用动力、面漆和前处理电泳工序,电网供电对气候变化和化石资源枯竭影响更为显著;而物料消耗及其产生的排放,面漆、密封胶及前处理电泳工序,光伏供电对生态毒性和人体毒性影响更为显著。

硅橡胶垫片造成的油漆污染问题解决

在某款车生产中,举升门铰链垫片附近出现了油漆缩孔的污染现象,此缺陷出现频率较高,需要现场进行打磨返修,极大影响生产效率。经过气相色谱,质谱等试验检测确定污染物为甲基环硅氧烷,产生原因为硅橡胶垫片在经过油漆车间烘烤的时候,有析出小分子的甲基环硅氧烷,导致了油漆污染。根据该问题,将举升门铰链垫片由硅橡胶改成了三元乙丙橡胶,彻底解决了油漆污染问题。

基于AutoForm分析的铝板背门内板成形性能研究

为解决铝板材料成型性和延展性差、背门内板产品形状复杂导致铝板背门内板设计及生产困难的问题,基于AutoForm有限元软件在理论上对铝板背门内板成形性进行模拟分析,通过对不同方案的模拟分析,确定最终成形方案并指导现场生产,同时在现场调试中得到验证。

不同碳链长度的表面活性剂对CeO_(2)-ZrO_(2)-Y_(2)O_(3)-La_(2)O_(3)材料性能的影响

研究分析不同碳链长度的烷基酸表面活性剂(十酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸)对CeO_(2)-ZrO_(2)-Y_(2)O_(3)-La_(2)O(3 CZ)材料性能的影响规律,揭示表面活性剂在构筑高性能CZ材料中的作用机制。N2-吸/脱附、OSC、H2-TPR和催化剂三效活性等测试结果表明,在纳米晶成核阶段加入不同碳链长度的表面活性剂均可在一定程度上增大纳米晶的初始晶粒尺寸,由此降低纳米晶的烧结驱动力。表面活性剂的引入促进材料产生更多氧空位从而提高了其氧化还原性能,其中,十二酸对材料热稳定性和氧化还原性能的促进效果最优,所制备CZ材料高温老化后的比表面积损失率低至46.3%,还原峰温最低为497℃,Ce的利用率最高为39%,因而其负载的单Pd三效催化剂表现出最佳的催化活性。

基于AutoForm优化高强钢纵梁翻边开裂问题

针对汽车高强钢纵梁翻边开裂问题,对零件的材料力学性能和开裂原因进行分析。以经验方法从阻止裂纹源产生和裂纹扩展方面进行改模有一定效果但不能消除开裂问题。用AutoForm软件仿真模拟,对翻边工艺进行成形性分析,验证了经验方法和增加工艺缺口的有效性,以及模拟与实际的一致性。通过模拟,找到了工艺缺口的较优形式。将模拟结果应用于实际改模,解决了翻边开裂问题,减少了改模次数,缩短了优化周期,节约成本。

基于FMEA-FTA的汽车头道密封条粘贴失效分析

为了保证头道密封条在产品全生命周期内的粘贴可靠性,从零件设计、制造、装配等全流程入手,建立了头道密封条粘贴失效全流程故障树分析(FTA)模型,对头道粘贴存在的各种失效事件进行分析,并找到40个相应的底事件,利用底事件进行失效模式及影响分析(FMEA),评估各个脱胶失效模式的风险指数和行动优先级(AP),找到改进的高优先级2个,中优先级4个,并实施相关改进措施解决脱胶问题。

基于AutoForm的Z向拉延筋截面参数理论求解

为解决AutoForm拉延筋截面参数在3D软件设计中无法直接使用的问题,推算了在3D软件中可以直接使用的Z向拉延筋截面参数求解公式,主要有流入、流出侧Z向立面与拉延筋中心线的距离、凸筋圆角、凹筋圆角。使用CATIA软件设计的拉延筋与AutoForm自动生成的拉延筋进行模拟对比,得到了理想的验证结果,其中筋宽误差和筋高误差均控制在小于0.05 mm,拉延流入量误差控制在小于1 mm。

冲压制件可追溯技术研究与应用

为了实现冲压件质量问题的可追溯管理,分析了模具机械打码技术以及设备激光打码技术的结构、原理及应用的优缺点。机械打码安装在模具上,在线更换需要生产线停机,打码时间精确到周;激光打码与生产线集成,不需要停线换标,打码信息精确到零件。根据不同的应用条件选择不同的打码方式,满足冲压件从单批次到单件的打码精准质量可追溯控制。同时通过数字化手段贯通各领域打码信息,实现从冲压专业到整车质量可追溯信息绑定的跟踪。