半固态A356铝合金微凸台阵列触变成形充型过程数值模拟

为改善微凸台阵列结构的半固态触变成形充型效果,采用Deform 2D软件,模拟研究半固态A356铝合金在微凸台阵列触变成形过程中的流动特性和充型行为。在有限元分析中,将微凸台简化为二维平面上深度固定,宽度和位置逐渐变化的凹槽,模拟分析触变成形工艺参数(坯料温度、冲头速度、模具温度)和模具结构参数(凹槽深宽比、模具占空比、凹槽位置)对微凸台阵列充型效果的影响。数值模拟结果表明:坯料在触变成形过程中,液相率应保持在40%-50%;随着冲头速度的降低,边缘微凸台的径向充型增加;模具温度的提高有助于增加坯料在触变成形过程中温度的均匀性,从而减少微凸台的弯曲或折叠;凹槽深宽比越小,微凸台充型越好;微凸台径向充型随着模具占空比的增加而增加,随着微凸台与坯料轴线距离的增加而越来越不均匀。

微凸台阵列型重整微反应器的传热传质特性

针对带微凸台阵列结构的重整制氢微反应器的流体传热传质问题,建立微通道传热传质理论模型.采用计算流体力学软件Fluent对不同微凸台阵列结构和排布方式微通道的流体传热传质进行数值模拟,并研究在低雷诺数条件下不同微通道结构对微通道摩擦系数和努塞尔数的影响.结果表明,随着气体入口速度增大,通道摩擦系数减小,努塞尔数增加;当气体入口速度相对较小时,反应器微凸台阵列高度及横向中心间距的差异对努塞尔数影响不大;当气体入口速度相对较大时,随着微凸台阵列纵向和横向中心间距的增加,摩擦系数减小,随着微凸台高度的增加(除1.3mm以外),摩擦系数和努塞尔数均先增后降.研究成果为带微凸台阵列结构重整制氢微通道反应器的设计和制造提供理论依据.

基于微凸台特征条件下的板料体积微触变成形实验研究

在已有半固态微成形研究的基础上,首次尝试将其应用于板料体积成形工艺,针对目前3C产品微细凸台难成形等问题,提出微触变板料体积成形复合工艺。通过实验研究了各工艺参数对成形微凸台高度的影响,并对工艺应用的适用性进行了探讨。研究表明,在微凸台成形过程中,影响高度因素的排序为:板厚>下压量>成形温度>变形速度。板厚对成形凸台的高度有非常重要的影响,随着板厚的减小,凸台成形高度升高明显,这与宏观固态条件下的板料体积成形规律出现了背离,表现出类似尺度效应的现象,这一现象可以用圆环镦粗结合微成形摩擦尺度效应做很好的解释。在成形微凸台的过程中,外围凸包、顶部凸起以及背面缩孔等缺陷有所减少。