Electromagnetic Confinement and Shaping for Plate-Form Part

than 2.2, the electromagnetic pressure acting on melt can be simply expressed as Pm =B^2/wμ, and the melt shape would be known only by measuring the distribution of magnetic flux density. As a is small and makes the ratio a/8 less than 2.2, the melt shape and electromagnetic pressure for confining and shaping are determined not only by magnetic flux density B but also by melt thickness a, electromagnetic parameter μγ and current frequency f. In this paper, an equation used to calculate electromagnetic pressure acting on 'thin plate-form melt' is brought forward. The equation gives a precise relationship between electromagnetic pressure factor p and melt thickness a, electromagnetic parameter μγ and current frequency f.

2205/X65爆炸焊复合板JCO成型过程协同变形行为研究

为了研究JCO成型工艺参数对2205/X65爆炸复合板结合界面附近应变协调性的影响,建立了2205/X65爆炸复合板三点弯曲过程的有限元模型,结合数字图像相关法对模型进行了验证。采用该模型进行仿真研究,结果表明,上模半径越小,界面附近的最大应变差越大,复合板JCO在成型过程中变形不协调区域的宽度越小;跨距越小,复合板在JCO成型过程中变形不协调区域的宽度越大,跨度变化对界面附近最大应变差没有显著影响;下压量增大时,界面附近变形不协调区域的宽度增大,但界面附近最大应变差的变化不显著;下模半径大小和复合板厚度比对加工变形协调性影响不显著。在实际生产中,建议选用较大上模半径和较大跨距,采用小下压量多次成型。

某汽车前副加强板冷冲压成形的优化

为了改善某汽车前副加强板冲压成形中的起皱、开裂和回弹现象,采用有限元软件Dynaform结合正交试验和极差分析获得各评价目标的工艺参数,通过多目标优化软件Design-expert获得零件最优工艺参数,采用节点补偿法获得回弹补偿模型,并对最优工艺参数和回弹补偿模型进行仿真分析。结果表明:最优工艺参数的仿真和回弹补偿效果较好,零件的成形极限状态良好,最小厚度、最大厚度和最大回弹量均符合设计要求。

增材制造中空风冷板工艺设计与试验

为了验证增材制造技术对复杂中空风冷板的可行性,对中空风冷板模型增材制造工艺性、增材制造打印成型工艺性和粉末选择进行了分析对比。文中优选成熟AlSi10Mg铝合金打印参数完成中空风冷板的成型,并对随炉打印的试样力学性能和表面处理防护性能进行了试验验证。试验结果表明,增材中空风冷板性能可以满足产品设计使用要求。

马口铁包装水果罐头中锡的浓度变化和形态分布研究

目的研究马口铁包装水果罐头中锡的浓度变化和形态分布。方法采用电感耦合等离子体串联质谱法(inductively coupled plasma tandem mass spectrometry,ICP-MS/MS)测定马口铁包装水果罐头的锡含量,并分析锡浓度随储存时间、加热次数的变化特点;采用高效液相色谱电感耦合等离子体串联质谱法(high performance liquid chromatography-inductively coupled plasma tandem mass spectrometry,HPLC-ICP-MS/MS)测定并分析罐头中锡的形态分布。结果镀锡马口铁包装水果罐头中锡含量在生产日期3个月内为27.17~183.81mg/kg,生产日期12个月时为54.56~265.44mg/kg,锡浓度随储存时间、加热次数而明显增加,溶出锡为无机形态,以二价锡Sn[II]为主,未检测到锡的有机形态。结论马口铁包装水果罐头中锡随储存时间和加热次数而大量增加,但都以无机锡的形态存在,因吸收利用率低,毒性较低;尽量选择靠近生产日期的产品,且不要罐内加热食用。

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。

铝材极板冲压成形晶体塑性有限元仿真分析

为研究双极板微成形过程中的尺寸效应问题,采用多通道结构,选用0.1 mm厚的1060纯铝片作为研究材料,通过Neper软件建立不同晶粒尺寸的多晶Voronoi模型,利用Python脚本为每个晶粒赋予随机取向,以模拟微冲压变形过程。通过晶体塑性有限元仿真成形研究晶粒尺寸对微冲压过程和质量的影响,包括极限成形深度、载荷-行程关系、尺寸精度以及成形厚度分布等方面。研究结果表明:随着晶粒尺寸的增加,板材极限成形深度在减小,最大变形载荷逐渐减小,厚度分布也更加不均匀,尤其是在拐角区域出现最薄的位置。

TA2/Q235B复合板不同作用面成形极限及界面损伤行为

采用Nakazima实验法对不同尺寸的退火态TA2/Q235B复合板样品进行胀形实验,研究不同作用面对TA2/Q235B复合板的成形极限和界面损伤行为的影响。结果表明,当凹模与碳钢侧接触时,由于接触材料、界面变形协调能力和应变状态的不同,复合板的胀形高度和成形极限增加,其中R140试样的极限拱高达到最大值(46.17 mm),R60和R180试样在3个方向上的厚度减薄量和界面裂纹更大。此外,由于硬度和拉应力不同,两组样品中所有的水平和斜向孔都向纯钛侧延伸。

脉冲电流对超薄316L板微流道成形精度的影响

目的研究在金属双极板脉冲电流辅助冲压工艺中,将脉冲电流单独作用于保压阶段、冲压阶段以及作用于整个冲压过程(冲压阶段+保压阶段)3种通电方式对极板流道深度及壁厚分布的影响。方法以316L不锈钢薄板作为实验材料,调节流经样品的电流参数,分别为0、10、20、30 A,分析脉冲电流参数和通电方式对极板流道深度及壁厚分布的影响规律。结果在高电参数下,当采用在冲压阶段通电、在保压阶段断电的方式2时,在保压阶段可促进应力松弛,具有最佳的回弹抑制效果,其成形深度回弹可减小73.88%。在不同电参数下,3种成形方式对双极板流道壁厚分布具有相似的影响。槽顶和槽底的壁厚减薄相对较小,减薄量为原板材厚度的2%~6%;流道直壁壁厚减薄为原板厚度的9%~15%;而外圆角和内圆角区域的壁厚减薄较大,达到27%~30%。结论在金属双极板脉冲电流辅助冲压工艺中,以不同方式施加脉冲电流,均可以显著提升流道深度,对壁厚影响并无明显差别。特别地,采用在冲压阶段通电、在保压阶段断电的方式2可以显著提升对流道回弹的抑制效果。

宋代公服金革带的形制及多元文化内涵研究

金革带是宋代公服中体现官员品级的重要标志之一,现有研究鲜有对其文化内涵进行深入分析。文章结合出土文物、图像和古籍文献,深入探究宋代公服中金革带的形制及背后所蕴含的多元文化内涵。研究表明:宋代金革带形制特征的独特性深受外来多元文化影响。在结构上,北方游牧民族实用主义观念与儒家“尊卑有序”的价值观相融合,使革带从悬挂工具的物件转为身份品级的象征。在工艺上,西亚浑厚质朴的金属加工技艺与宋代理学影响下的审美趣味交融,共同缔造出纹样生动、工艺朴实的金带銙。在纹样上,萨珊风格中人狮搏斗题材的装饰文化与华夏“天人合一”和谐理念的巧妙融合,形成人狮和谐的狮蛮纹样。总之,宋代金革带的形制不仅体现了官员的身份地位,更是宋代社会风貌和多元文化相互融合的重要典范。

金属双极板冲压成形数值分析及回弹补偿

针对小型风冷电堆金属阳极板冲压成形的质量缺陷问题,运用Autoform软件对双极板冲压成形工艺进行了仿真分析,研究了压边力、冲压速度、模具间隙和摩擦因数对成形质量的影响。以最大减薄率和回弹量为优化目标开展了正交试验,得出了对成形质量影响最大的因素为压边力,而冲压速度对成形质量的影响最小。在此基础上,确定了最优工艺参数组合:压边力为80 kN,冲压速度为400 mm·s^(-1),模具间隙为0.15 mm,摩擦因数为0.15。结果表明,优化后的最大回弹量为1.487 mm,相较优化前减小了1.416 mm。最后,基于Autoform软件,对双极板进行了模面回弹补偿,发现回弹补偿后最大回弹量减小了41.2%。通过试验验证了仿真的可靠性。

汽车激光雷达盖板的双色注塑模具设计

根据某车型激光雷达盖板的双色结构及形状,采用动模型芯旋转式结构的模具方案,设计了一套一出二的热流道双色注塑模具。利用Moldflow软件进行了双色成型分析,双色注塑第一次注射成型透明的PMMA材料的产品,第二次注射成型黑色ASA材料的产品。为实现该双色产品的结构成型,在定模处设计了2组不同结构的型腔,在动模处设计了2组左右对称的型芯,并且,在型芯侧设计了双斜导柱抽芯机构,冷却系统设计为“直通式+隔水片”的随形循环水路;顶出系统设计为2组独立的液压油缸,在产品顶出取件中,第一次注射成型的PMMA产品不顶出,第二次注射成型的ASA材料的产品采用“直顶+斜顶”的组合机构将双色产品推出,最终通过机械手完成产品的取件。实践生产证明了该双色模具结构合理、运行稳定、成型的双色塑件表面无缺陷。

轨道车辆补强板冲压成形的过程耦合参数优化

为了减小轨道车辆补强板拉延成形的最大减波率、提高补强板拉延成形质量,提出了基于精英蜂群算法的过程耦合参数优化方法。建立了补强板冲压成形的数值模拟模型,并基于厂家数据对模型精度进行了验证。建立了以表面起皱为约束、最小化最大减波率为目标的优化模型,分析了过程工艺参数的耦合性。通过类比,将过程耦合参数优化问题转化为蜂群算法优化问题。引入了社会群精英学习策略,定义了虚拟精英核的概念,使用基于虚拟精英核的蜜蜂引导更新方式,设计了基于精英蜂群算法的过程耦合参数优化步骤。经试验验证,精英蜂群算法优化后的补强板最大减波率均值比优化前(厂家产品)减小了25.24%,有效提高了补强板拉延成形质量。试验结果验证了精英蜂群算法在补强板拉延参数优化中的优越性。

某厂房项目大跨度预制双T板滑模安装及吊装施工分析

某工程局部区域有夹层结构,双T板无法一次性吊装到位。经对各施工方案的研究、比较和优化,决定采用滑模施工工艺。论文主要研究了大跨度预制双T板安装过程中使用滑模桁架的施工工艺和流程,并对吊装施工的验算复核进行了分析。

国产SA516Gr.70(HIC)厚板容器筒节的成型技术

为研究应用于加氢装置的冷高压分离器等核心设备的国产SA516Gr.70(HIC)、厚度200 mm钢板的可焊性能和成型性能,对钢板化学成分、力学性能、硬度等进行分析,选用400℃时的屈服强度平均值进行筒节板料预弯受力计算,追踪580℃中温卷校成型工艺及筒节纵缝试板的化学成分、力学性能等。试验结果表明,国产SA516Gr.70(HIC)厚板在不同位置及方向各项力学性能均衡;中温校圆后筒节最大圆度4 mm、棱角度2 mm,成型尺寸合格;纵缝试板的力学性能满足技术文件要求。研究验证了国产SA516Gr.70(HIC)、厚度200 mm钢板的可焊性能和成型性能良好,其厚板容器筒节的成型技术达到国内较高的工艺水平。

考虑回弹的水平上调式三辊卷板机卷圆精度研究

为提高卷圆成形精度,建立了不考虑回弹与考虑回弹时水平位移量与卷圆半径之间的理论模型。采用ABAQUS软件建立了卷圆成形有限元模型,并通过实验验证了理论模型及有限元模型的可靠性。基于可靠的有限元模型,研究了材料、摩擦力和板厚对卷圆成形精度的影响规律。研究结果表明,不考虑回弹时实验和仿真的成形半径与目标半径之间的误差分别为31.3%和20.7%。考虑回弹后的误差分别降低至2.2%和1.2%;在相同水平位移量下,材料的屈服强度越高,成形半径越大;摩擦力对成形半径的影响较小;板料越厚,成形半径越小。针对不同材料与不同厚度的板料卷圆成形,考虑回弹时的理论模型能够获得更精确的水平位移量,从而提升卷圆精度。

大型厚板曲面件的多点成形仿真

传统的厚板曲面件制造方法存在着成本高、效率低等问题,多点成形技术为这一问题提供了解决方法。但多点成形技术又因为回弹导致工艺参数难以确定使实验操作次数增加,降低成形效率。为了提高成形效率,采用ABAQUS有限元软件模拟与实验相结合的方法进行板料成形的研究与分析。首先,利用有限元软件进行三维建模并模拟板料的成形过程;然后,通过对模拟结果的分析进行模具型面的补偿修正;最后,利用修正后的模具型面进行实验操作,获得了符合要求的零件。对修正后的型面进行成形实验可以减少操作次数,提高实验的成形效率,为后续的研究提供参考。

TC4钛合金板数字图像相关的受力成形破坏研究

为了探究TC4钛合金板成形过程中因受尖顶力作用产生的应力集中导致板材破裂的问题。分别在常温(20℃)和100℃下,采用尖顶顶头对0.5mm厚宽120mm和宽70mm的TC4钛合金试件分别进行成形-破坏试验,利用数字图像相关法(DIC)对钛合金板材的整个成形-破坏过程进行图像采集,通过匹配计算获取钛合金板材在整个过程中的全场位移和应变云图以及相关数据,并对获取的数据进行对比分析。实验结果显示:TC4钛合金在破裂前一刻位移Y的变化趋势在垂直方向上呈现出明显的非对称性,而位移X、位移Z,位移则呈现出近似同心圆的形状;通过对获取的数据进行分析,证明温度会影响试件的应变分布;常温下破裂前一刻应变云图近似对称分布,而100℃下应变云图沿中心垂直方向呈现非对称分布。该实验为后续对TC4钛合金板材的受力分析,位移应变研究提供了有效参考。

质子交换膜燃料电池金属双极板流道结构及制造工艺

金属双极板因具有强度高、导电性和传热能力好、能量损失小、密封性好等优势,且加工方便、加工成本低、可制造超薄厚度及高体积比功率等特性,逐渐成为双极板材料的首选,而流道结构设计和制造工艺是影响金属双极板成形质量和工作性能的关键。对比了金属双极板常用传统流道结构与新型流道结构,分析了结构变化对燃料电池性能的影响;梳理了金属双极板的冲压成形、液压成形、软膜成形、辊轧成形、电磁成形、特种成形等塑性成形工艺技术及成形装备;最后对金属双极板的流道结构设计与制造工艺进行了展望。

超薄板脉冲激光焊接工艺特性及成形质量控制

采用脉冲激光焊接对0.1mm厚超薄板进行对接焊试验,探索了焊接间隙、脉冲能量、焊接线能量和焊斑重叠率对焊缝成形的影响规律。结果表明:焊接间隙对保持熔池形态和稳定性至关重要,当焊接间隙不超过0.02mm时,可获得成形均匀、连续的焊缝;激光脉冲能量决定焊接熔池大小,影响焊缝正面和背面成形,当脉冲能量一定时,焊接线能量与焊斑重叠率成正比,在本实验条件下,焊斑重叠率应不低于60%,但焊斑重叠率应该与焊接线能量相匹配,防止线能量过高,引起熔池拉长而失稳,导致焊漏或驼峰现象的发生。试验获得无气孔、裂纹的焊接接头,接头抗拉强度731.6MPa,达到母材的抗拉强度的79.7%。