硬质聚氯乙烯中空型材冷却定型模的设计

介绍了硬质聚氯乙烯塑料中空异型材冷却定型装置的设计,通过典型实例讨论其设计方法、设计要素和经验体会。

薄壁中空型材分流模挤压缺陷产生机理及出口流速精确控制

以汽车防撞梁为典型研究对象,开展型材分流模挤压试模出现的内加强筋壁厚减薄和开裂等缺陷产生机理研究,并提出挤压出模口横截面流速均匀性的精确控制方法。首先,基于任意拉格朗日−欧拉混合算法建立了型材分流模挤压稳态有限元模型。然后,基于材料流速均方差和焊合压力评价揭示型材挤压壁厚减薄和焊缝开裂的产生原因。最后,为了实现对出模口型材横截面流速的均匀控制,提出了“优化分流孔/引流槽、增添阻流块、基于Kriging近似模型和多岛遗传算法优化工作带”的分流模结构多步优化设计方法。结果表明:优化后出模口型材横截面流速均方差由23.75 mm/s减少到1.63 mm/s,型材壁厚尺寸误差小于0.1 mm。同时,型材横截面的温差大小和焊缝质量明显改善,最大温差降低27.2℃,焊合压力提升16.5%,焊缝基本为完全再结晶组织。

基于FE-SEA混合法的中空型材隔声仿真研究

高速动车组车体地板的隔声性能直接影响噪声向车内的传播,如何准确预测地板隔声量成为降嗓地板设计方案的关键技术.基于 FE- SEA 混合方法对某高速动车组地板型材进行隔声仿真研究,根据混响室隔声测试标准测试了地板样件的隔声数据,并通过锤击法测取了地板样件的阻尼损耗因子,以用到 FE-SEA 地板模型中计算隔声量,计算结果与试验结果在 1000Hz以下吻合较好,为降噪地板设计提供了依据.

6061矩形中空型材弯曲成型影响分析

针对中空型材在弯曲生产过程中发生截面畸变现象,以6061中空型材为研究对象,重点分析了填充情况及加筋参数对弯曲后截面畸变的影响。结果表明,中空型材经填沙后截面较未填沙时截面下凹率明显下降。对中空型材弯弧内壁进行加筋,增加筋高后有利于降低截面下凹率,截面下凹率随筋高的增加而下降。增加筋宽后,型材截面宽厚度下降,有利于降低截面下凹率。在保证弯曲后型材截面下凹率及成本最低的前提下,在弯曲前对中空型材进行加筋并对型腔内部进行填沙,此方法不仅对型材重量增加较少,而且兼具易于实现工业化生产、生产成本低等优点。

低发泡硬质PVC门窗中空型材生产工艺

介绍了低发泡硬质聚氯乙烯门窗中空异型材的生产工艺技术，讨论了原料配方、机头和定型模的设计要点。

超大规格宽幅薄壁中空镁合金型材挤压成形的数值模拟及实验研究

采用DEFORM-3D数值模拟软件对超大规格的宽幅薄壁中空型材进行结构优化;利用HyperXtrude数值模拟软件对该型材的挤压工艺进行优化。型材结构优化后,明显改善速度分布不均匀的现象,规避充填不足、扭拧卷曲的问题;确定出具有一定成形速度及最小速度均方差的优选工艺。在此基础上,成功制备出了光亮平直的超大规格宽幅薄壁中空镁合金型材;该型材截面尺寸为502 mm×60 mm,是目前世界上规格最大的宽幅薄壁中空镁合金型材。对型材各区域进行显微组织观察和力学性能测试,各区域组织均匀细小,平均晶粒尺寸约为10~30μm,抗拉强度在250 MPa以上,断后伸长率在15%以上。

壁面滑移条件对聚苯乙烯中空型材挤出过程的影响

利用三维等温黏弹有限元数值方法,从挤出胀大、内外壁面压力、剪切速率和应力场角度,研究了中空"回"型材内外两个壁面的不同滑移系数对挤出成型的影响.结果表明,内外壁面的压力、剪切速率和法向应力均随着内外壁面滑移系数增大而增大;当内壁面滑移系数固定,挤出胀大率随着外壁面滑移系数增大而增大,而当外壁面滑移系数固定,挤出胀大率却随着内壁面滑移系数增大而减小;当内外壁面滑移系数差距较大时,容易产生突出的挤出胀大或收缩现象;当内外壁面滑移系数均较大时,由于内外壁面产生反方向的法向应力,反而使得挤出胀大得到抑制;而当内外壁面滑移系数均较小时,压力降、剪切速率和法向应力均接近零值,挤出胀大和收缩得到很好的消除.

高强度中空铝型材成形工艺研究

为了掌握高速动车组用高强度铝合金中空型材的成形性能及变形规律,本文选取典型断面的中空型材进行成形试验、仿真分析。研究型材在不同弯曲半径下的塑性变形规律,成形缺陷的产生原因及抑制方法,探索降低缺陷的成形参数及工艺方法,为动车组用铝型材零件的设计和制造提供依据。

挤压-剪切薄壁中空镁合金型材成形过程物理场及微观组织

为研究镁合金圆管挤压成形薄壁中空方管的可行性及其性能,本文通过挤压-剪切复合成形工艺将AZ31镁合金圆管坯料直接制备成厚度为2 mm的薄壁中空方形管材。结合DEFORM-3D软件对不同温度下镁合金方管成形过程中成形载荷、挤压速度、等效应变等进行了数值模拟。结果表明:温度的大小影响成形载荷的分布,合适的成形速度与温度有利于镁合金方管的成形。通过挤压-剪切复合工艺可直接一道次成形薄壁中空方管,且成形方管的晶粒尺寸得到有效细化;在400℃下成形方管的屈服强度约为230MPa,伸长率约为20%,断裂方式为准解理断裂;在动态再结晶和较大的剪切作用下,成形方管的基面织构分散程度较高,强度明显弱化,其综合性能得到提高。在挤压-剪切复合成形过程中,可以通过降低变形速度和提高变形温度来获得良好性能的镁合金方管。

镁合金中空薄壁型材的脉冲MIG焊

采用脉冲MIG焊焊接AZ31镁合金中空薄壁型材,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏显微硬度仪、万能拉伸试验机等设备对MIG焊焊接接头的组织和性能进行检测分析。通过一系列的焊接参数实验,得到了表面呈鱼鳞纹状的、连续的、没有表面裂纹和气孔等缺陷的焊接接头。焊缝组织细化,焊接接头的抗拉强度达到母材的90%以上,屈服强度为母材的65%以上,力学性能良好。

中空挤压铝型材声振系统统计能量分析

建立了双层铝合金型材与声场高频振动的统计能量分析(statistical energy analysis-SEA)模型,以动力学力激励作为系统的能量输入,计算了铝合金型材和声场的动力学响应,比较了不同板厚度、位置对振动速度和对声场声压级的影响,计算表明靠近载荷的子系统具有更大的振动速度,板越薄振动速度越大,声场声压级越高,板厚度每减小0.5 mm声场声压级增加约1 dB.研究结果表明,统计能量法可有效计算铝合金型材的高频振动噪声,研究对基于统计能量的整车高频声振分析有重要意义.

中空挤压铝型材振动声辐射特性

随着高速列车车体结构轻量化的发展,中空挤压铝型材结构的车体在高速列车上得到广泛应用,而车体的振动声辐射是高速列车车内噪声的主要来源之一。基于FE-SEA混合法和统计能量分析(SEA)分别建立了高速列车车体铝型材振动声辐射的中频和高频预测模型,计算了在粉红噪声谱激励下和实测轮轨激励下铝型材辐射至半空间的声功率,探索了铝型材几何特征因素和不同速度实测轮轨激励对振动声辐射特性的影响。计算结果表明,在粉红噪声谱激励下,下板对铝型材振动声辐射影响最大,与参考铝型材相比相差大于1 dB。铝型材在实测轮轨激励下,辐射声功率的主要贡献频段为400 Hz^1 600Hz,速度增大加剧了铝型材在400Hz以上中高频频段的振动声辐射。相关计算结果将为高速列车车体铝型材的设计提供理论参考。

中空铝型材导热性能实验研究

大型中空挤压铝型材的当量导热系数包括空腔内的自然对流以及铝合金固体材料的导热。中空铝型材导热性能实验研究结果表明,铝型材实验达到热平衡状态比较快,随着实验时间的延长,加热面的温度基本没有变化;中空铝型材的当量导热系数不随温差的改变而改变。

中空铝型材与保温复合板传热特性的数值研究

在等热流边界条件下对一个复杂的耦合换热过程—空腔内的自然对流、以及固体材料的导热模型进行数值模拟研究。结果表明:随着热流密度逐渐增大,在空气夹层区域中等温线的仅仅一小部分不是直线且等温线的扭曲幅度逐渐增大,而等温线在保温材料和装饰材料固体区域中是直线;速度矢量的长度随着热流密度增大而逐渐增大,在温差为37.08℃时速度矢量的长度比温差10.88℃时速度矢量的长度大,这些现象表明中空铝型材空气夹层内的自然对流随着温差的增大变得强烈。

6061-T6铝合金中空薄壁型材双轴肩搅拌摩擦焊工具设计与工艺分析

基于双轴肩搅拌摩擦焊热输入的理论分析,建立了焊接工具结构尺寸特征值与待焊工件厚度之间的工程模型.利用该工程模型,设计并优化得到适用于厚度为2.5 mm的6061-T6铝合金薄板的双轴肩搅拌摩擦焊工具.使用该工具对中空薄壁型材进行焊接,并对焊接工艺参数进行优化.结果表明,当焊接工具转速为1000 r/min、焊接速度为600 mm/min时,可以得到综合力学性能最佳的焊接接头,其中正面焊缝焊接接头抗拉强度可达231 MPa,为母材抗拉强度的77%,弯曲角度达180°;反面焊缝焊接接头抗拉强度可达226 MPa,为母材抗拉强度的76%,弯曲角度达180°.

宽幅薄壁中空铝型材模具设计

宽幅薄壁中空铝型材集轻量化、生产效率高、后工序加工快捷等优点于一身,在轨道列车、船舶、新能源汽车等领域应用广泛。然而,随着型材尺寸的增大、空腔数量的增多,模具的外形尺寸及其复杂程度相应增大,其制造成本、单次上机成本和试模次数比小型材模具的大很多。为更好地解决这一问题,应遵守宽幅薄壁多腔铝型材模具设计前的注意事项,掌握设计要点,以提高模具的质量、生产效率和成品率。

塑料复合中空异型材

通过典型塑料制品较全面介绍塑料复合中空异型材类型及特点．

中空铝型材用半球型组合模

对铝中空型材用挤压模进行试验分析.为提高分流模的使用寿命.把平面分流模改为半球形,模芯和分流桥交叉处的张应力只有合型模的1/4左右.从而提高了模具的寿命.

研究分析中空铝合金型材拉弯成形工艺

拉弯成形工艺是目前汽车设计和加工过程中常用的工艺之一,其生产效率高、回弹量较小,且成形精度高,近年来得以广泛的应用。为了进一步明确该种工艺的原理和作用价值,本文以汽车行李架作的中空铝合金材料为例进行了拉弯数值模拟以及成形试验。最终使用有限元模拟对比分析法等研究得出了该工艺的最佳应用参数,望对相关工艺使用过程提供帮助。

基于FE-SEA混合法的铝型材振动声辐射特性预测

基于FE-SEA混合法建立高速列车车体铝型材振动声辐射预测模型,并与FE-BEM模型的预测结果进行对比分析,验证模型的有效性,进而运用该模型分析黏弹性阻尼减振降噪技术对于抑制铝型材振动声辐射的效果。结果表明:在型材顶板、底板以及型材内表面敷设黏弹性阻尼可明显抑制500 Hz以上中高频频段的振动声辐射。在型材表面敷设黏弹性阻尼时,型材声辐射效率变化不大,型材振动被抑制导致其向半空间辐射声功率降低。对比顶板和型材内表面阻尼敷设形式,在型材底板敷设阻尼具有较高的经济性,更加有利于实现车体的轻量化设计。相关结果可为高速列车车体铝型材的减振降噪设计提供理论参考。