重卡桥壳轴向环向补料液压胀形内压加载路径的确定

轴向环向补料液压胀形变形过程复杂,合理的加载路径确定困难,成形时易发生失稳起皱及胀裂。通过变形分析,揭示了轴向环向补料液压胀形两个阶段各典型位置发生变形所需内压的变化规律,确定了线性增压—恒压—线性降压的加载路径,推导出各阶段的内压计算公式,给出了上控制模平面高度与最大扩径量的关系。针对某载荷10 t重卡桥壳,通过有限元模拟及工程试验验证了加载路径的正确性,揭示出加载路径线性降压段的降压系数、上控制模高度系数对管坯成形质量的影响,确定了二者的合理范围,消除了失稳起皱及开裂的隐患。

汽车车轴管疲劳寿命偏低原因分析与改进

通过化学分析、力学性能检测、光学显微镜、扫描电镜等实验方式,对SAE1527汽车车轴管疲劳试验断裂试样进行失效分析。结果显示,SAE1527车轴管疲劳寿命偏低的主要原因是热处理工艺不合理,形成了网状铁素体及贝氏体组织,进而造成了屈服强度偏低。提出在生产过程中,要保证产品的淬火温度及冷却速度改进措施,避免形成贝氏体和铁素体不良组织,提高了材料疲劳寿命。

基于Tube MPC的多轴重型车辆全轮转向路径跟踪策略

本文中为具有智能驾驶功能的五轴重型车辆提出一种基于鲁棒不变集的模型预测控制(Tube MPC)的全轮转向路径跟踪策略。首先提出了基于第1桥和第5桥转角控制的全轮转向路径跟踪策略,使多轴车的控制更灵活,侧向力响应可实现同步且能得到充分利用。接着控制模型考虑轮胎参数不确定和侧向风产生的有界干扰,采用Tube MPC求解路径跟踪问题。同时采用基于支撑函数计算的简化最小鲁棒正不变集(mRPI)代替了通用的基于Minkowski求和的mRPI运算,有效地节约了mRPI的离线计算时间,也减少了不变集的顶点个数,以保证Tube MPC的在线实现。最后进行硬件在环仿真,验证了所提基于Tube MPC的全轮转向策略对比普通的全轮转向策略具有更高的路径跟踪精度和车辆稳定性,面对未知干扰时有更强的鲁棒性。

重卡桥壳D形横截面预成形管坯轴向-环向补料液压胀形研究

在大尺寸重卡桥壳胀压成形试验中,近似回转体预成形管坯充液压制成形后的桥壳管件,中部桥包壁厚减薄率大、后盖存在开裂。为此,设计了D形横截面的预成形管坯及轴向-环向补料液压胀形工艺,分析了轴向补料、轴向-环向补料阶段的应力状态及变形特征,推导出不同变形区的塑性变形条件以及中间横截面典型特征点环向应力的表达式。针对某载荷10 t重卡桥壳,进行了D形截面管坯液压胀形有限元模拟,揭示了各变形区的正应力、剪应力的变化规律以及金属沿环向的流动规律。进行了重卡桥壳胀压成形生产试验,成功制备出D形截面预成形管坯,成形性良好,金属环向流动量及壁厚分布与模拟结果吻合,壁厚相对减薄率明显降低;充液压制成形后的桥壳管件,中部桥包部分壁厚增加,消除了后盖开裂隐患,而且切除的附件前盖减少15.64%。

半轴套管锻造及深孔挤压复合工艺数值模拟

介绍了一种半轴套管锻造及深孔挤压复合工艺,该工艺分别在离合器式高能螺旋压力机和液压机上进行锻造和深孔挤压成形。用Deform-3D模拟软件对锻造及深孔挤压复合工艺成形过程进行了三维有限元分析,模拟结果表明,半轴套管锻造及深孔挤压复合工艺过程设计合理,工件能够良好成形。

胀-压复合成形汽车桥壳预成形管坯的设计及成形试验

根据胀-压复合成形汽车桥壳新工艺,提出了预成形管坯的设计方法,将其桥包部分截面周长与制件对应部位截面周长的比值定义为截面系数;针对某小型汽车桥壳样件,使用分析软件ANSYS对不同截面系数下的预成形管坯进行了成形的有限元模拟,并根据测定样件的桥包部分过渡圆角的大小,确定了截面系数的取值范围。基于提出的设计方法制定的胀-压复合成形工艺,在普通液压机上成功试制出桥壳样件,实际测量了其外形尺寸,证实了提出的预成形管坯设计方法可行。

液压胀形汽车桥壳强度分析

以0.75 t货车液压胀形桥壳为例,利用有限元分析软件ANSYS对其许用强度、静强度、疲劳强度(寿命)及其承载能力进行分析,得到液压胀形桥壳强度的变化规律。研究为液压胀形桥壳优化设计提供可靠的参考。

管坯模锻成形轮毂轴管技术的研究

根据汽车轮毂轴管零件的形状尺寸特点,分析了采用管坯模锻成形工艺的可行性,并制定了成形工步图。对各工步的工艺参数进行了计算,计算结果表明采用管坯成形轮毂轴管方案可行。制定了两种终锻成形方案,通过分析顺序成形锻件的头部形状为优选方案,但是缺点是模具结构复杂,或者设备投资大。最后对采用管坯成形和实心毛坯成形两种方案做了对比,结果表明,采用管坯成形锻件时由于不需要挤压内孔,大大地降低了成形力,在一定程度上改善模具的受力状况,提高模具的使用寿命。管坯成形汽车轮毂方案对实际生产有一定的指导意义,在一定程度上会提高其经济效益。

确定汽车桥壳液压胀形极限成形系数的初探

推导出管坯复合液压胀形极限成形系数的数学表达式，确定了汽车桥壳复合液压胀形极限成形系数，为实际生产上确定成形次数和分配各道次的胀形系数提供了理论依据。

小型桥壳液压胀形初始变形条件分析及成形试验

介绍了小型汽车桥壳的液压胀形工艺,提出了初始胀形内压的表达式,预测了初始胀形内压与轴向推力的匹配关系(即经向应力比的大小)对预胀形时各部分变形顺序的影响。在普通液压机上进行了两种加载路径下的液压胀形试验,在初始经向应力比小于零并保持恒内压的条件下,预胀形管坯先变形成两侧高、中部低的双鼓形,经增压后将中部胀起;在初始经向应力比大于零且内压恒定的条件下,预胀形管坯中部沿轴向胀裂;两种加载路径下,管坯扁锥体凸起与胀形区之间均产生了明显内凹缺陷。理论分析与试验结果均表明,初始变形条件对小型桥壳的预胀形有重要影响。

半轴套管精密模锻过程分析与研究

对汽车半轴套管的精密成形进行了试验研究。通过金属网格试验和变形力的测试，提出了用无缝钢管坯料在300t摩擦压力机和500t液压机上分两个工步得到合格锻件的新工艺。与胎模锻相比，新工艺可提高材料利用率近20％，并且机加工量减少30％以上，经济效益十分明显。对金属变形过程进行了分析，并运用主应力法导出了计算变形力的公式，试验结果和理论计算相吻合。这种新工艺也适用于长管件，可对石油、化工等行业的类似零件进行精密模锻。

汽车桥壳复合液压胀形成形系数研究及力参量匹配

本文推导出管坯复合胀形应力平衡方程及极限成形系数的数学表达式 ,求解了 0 75t轻型车后桥壳复合液压胀形极限成形系数 ,确定了成形力参量的匹配关系。

驱动桥壳整体复合胀形工艺设计及变形分析

介绍了汽车行业及驱动桥壳的市场需求,在现有成形工艺基础上,提出了一种驱动桥壳复杂结构成形的新的加工工艺,设计了与该工艺相匹配的关键工序。针对核心工序驱动桥壳整体复合胀形,采用有限元法对整体复合胀形变形过程进行验证分析,结果表明:开槽管坯胀形温度为600℃时,胀形过程最大应力值达到243 MPa,能够满足驱动桥壳成形需求。

管坯模锻成形轮毂轴管模拟分析

根据某规格汽车轮毂轴管零件的形状尺寸特点,分析了采用管坯模锻成形的可行性,对所制定的成形工步的聚料工步和终锻工步进行了模拟分析。结果表明,聚料工步设计正确;终锻成形的两种方案中顺序成形过程稳定,成形力有一定程度的降低,这将会改善模具的受力状况,提高模具的使用寿命。

方形截面钢管混凝土套箍系数与延性指标的关系

对 12个方形截面钢管混凝土 (以下简称为方钢管混凝土 )轴向压缩的荷载 -变形关系进行了试验研究 ,考察了不同套箍系数下方钢管混凝土的延性指标 ,证明了钢管对核心混凝土约束的有效性。

胀压成形汽车桥壳直臂方管充液压制成形的模拟及试验

胀压成形是制造汽车桥壳类复杂管件的新工艺,针对某载重5t胀压成形汽车桥壳直臂方管充液压制成形过程,利用有限元软件ABQUS模拟了使用平面型模具压制成形情况,结果表明在不同加载路径下方管表面中心部位均存在凹陷;针对上述现象,将模具横截面上对应方管凹陷部位设计成向模具本体内凹的曲线,模拟了使用12组不同内凹曲线模具的压制成形过程,给出了方管表面凹度大小与凹曲线弦长、凹度的关系,确定了方管表面无凹陷时模具内凹曲线的结构参数;最后进行了低压充液压制成形试验,试验结果与仿真结果吻合。

汽车桥壳管坯推压缩径工艺研究

基于动力显式有限元软件,以汽车桥壳管坯为例,分别开展了1道次和2道次推压缩径成形工艺的数值模拟,并对缩径区典型截面的壁厚分布、端部翘曲、轴向失稳等影响成形质量的因素进行了分析。模拟结果表明:采用2道次的缩径成形工艺明显要优于1道次直接成形。成形件不仅满足使用要求,而且缩径过程中模具最大载荷为360kN,对模具的损耗尽可能地降低到最小程度,有利于降低生产成本,并对随后成形出合格的桥壳胀形件奠定了基础。

多轴精密机械手关键技术研究

随着科技的进步和市场需求的剧增,半导体器件的生产(如半导体激光、LED等)必须步入大规模机械化进程才能满足要求。而半导体器件的自动化生产必须解决的瓶颈问题,就是要实现半导体TO管座从其运输包装盒中向焊接半导体芯片、金属线及管帽等工装夹具中快速转移运动,实现快速转移的主要手段之一为采用多轴精密机械手。论述了多轴精密机械手的总体设计方案,机械结构设计及测控系统设计中的关键技术。同时,研究了以多轴控制器配合光电传感器实现准闭环控制的一种方法。

传动轴用高强钢的组织和力学性能分析

采用低碳微合金化、控轧控冷技术相结合,试制了两种强度级别的汽车传动轴轴管用高强钢。通过对高强钢CCT、TTT曲线的模拟及其CCT曲线的实测分析了高强钢的组织构成;通过激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜重点分析了高强钢的显微组织结构;并对高强钢力学性能进行了检测。结论表明:两种钢显微组织均由细小的近等轴状的铁素体构成;两种钢的屈服强度分别达到600 MPa级(C:0.062wt.%,Ti:0.07wt.%,Nb:0.017wt.%)和700MPa级(C:0.043wt.%,Ti0.08wt.%,Nb:0.057wt.%)。

钢管煤矸石砼偏压构件的承载力

利用均匀设计方法设计试验方案,进行了不同偏心率、不同长细比的钢管煤矸石砼偏心受压构件的试验研究,指出了均匀设计的优越性;推导出了计算钢管煤矸石砼偏心受压构件承载力的经验公式;分析了长细比与偏心距对偏心受压构件承载力的交互影响;推导出了极限状态时偏心受压构件中截面的中性轴、挠度与偏心距和长细比之间的关系式。