大型复杂薄壁壳体第一道次旋压成形质量分析

为优化大型复杂薄壁壳体第一道次旋压的工艺参数,基于ABAQUS平台建立了大型锥形件实体单元仿真模型,二次开发实现了实体单元的壁厚和贴模度输出功能,分析了坯料直径及成形区与成形外端相互作用对大型锥形件强旋成形的影响.同时采用正交试验设计安排模拟方案,研究了工艺参数对大型锥形件强旋成形质量的影响规律,得出了较优的工艺参数组...     

钛合金锥形件温热剪旋热力耦合有限元模拟

成形过程中的温度场变化对钛合金锥形件温热剪旋成功与否,以及产品的精度影响很大.在数值模拟时叠加符合实际的热源边界条件显得非常重要.针对TC4钛合金锥形件建立了三维热力耦合有限元模型,在有限元模拟过程中叠加了火焰加热边界条件.计算了成形过程中工件和芯轴上温度场的分布情况.所建立的有限元模型更加符合实际工况,模拟结果更加真实可靠.     

钼粉烧结锥形件高压扭转成形模拟研究

采用刚粘塑性有限元法,对钼粉烧结锥形件热压扭转成形进行分析研究,获得了变形过程中等效应变、相对密度的分布规律,初步分析了摩擦因子及扭转角速度对变形的影响。结果表明:锥形件口部先达到理论相对密度,其内壁等效应变和相对密度分布高于外壁,而摩擦因子和扭转角速度的适当选取是锥形件高压扭转成形的关键。     

气动控制单元支架背压成形工艺研究及数值模拟分析

目的背压成形工艺是一种能够控制材料塑性流动的流动控制技术,研究背压工艺在气动控制单元支架零件成形中的可行性。方法针对支架零件特殊结构设计工艺方案,结合有限元数值模拟技术,利用DEFORM-3D软件,模拟分析了支架零件的背压成形过程,获得了成形过程中的等效应力分布状态及成形载荷的变化情况。结果通过模拟结果及工艺试验结果显示,零件下端薄壁状支脚充填效果较好,两端高度一致,端面平整。结论验证了背压工艺在支架零件成形中的可行性。     

尼龙12覆膜铝粉激光烧结成形件的性能研究

常用的机械混合法很难将尼龙12和金属粉末材料混合均匀,容易出现偏聚,因而会造成选择性激光烧结(SLS)成形件中存在局部强度弱点、翘曲等缺陷.为此,提出了通过溶液沉淀法制备SLS成形用尼龙12覆膜铝粉,利用扫描电镜观察了尼龙12覆膜铝粉及烧结件断口的微观形貌,研究了铝粉含量及粒径对SLS成形件性能的影响.结果表明:尼龙12均匀地包覆在铝粉表面,无裸露铝粉颗粒存在,表明成功制备得到了尼龙12覆膜铝粉材料;当铝粉含量从0增大到50%时,烧结件的热变形温度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及硬度比纯尼龙烧结件分别提高了87℃、10.4%、62.1%、122.3%及70.4%;烧结件的拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度均随着铝粉平均粒径的减小而增大.     

单点渐进成形工艺参数对正五边锥形件壁厚的影响

目的 利用数值模拟方法研究单点渐进成形工艺参数对制件成形区最小壁厚的影响规律,得出最优工艺参数组合,提高制件的成形质量。方法 在对2024铝合金正五边锥形件建立有模单点渐进成形数值仿真模型的基础上,对进给率、层间距、成形工具头直径和摩擦因数对制件成形区最小壁厚的影响进行单因素和正交试验分析,并通过物理试验对仿真优化后的工艺参数组合进行验证。结果 正五边锥形件单点渐进成形加工过程中,最小壁厚与进给率、层间距成反比,与成形工具头直径成正比,而摩擦因数对最小壁厚的影响较小;各工艺参数对最小壁厚的影响程度为进给率＞层间距＞成形工具头直径＞摩擦因数;最佳工艺参数为成形头直径9 mm、进给率200 mm/min、加工层间距0.2 mm和摩擦因数0.1。结论 通过有限元仿真得出了单点渐进有模成形工艺对制件最小壁厚的影响规律,通过正交试验分析得出了正五边锥形件单点渐进有模成形最佳工艺参数组合,利用该参数组合可以得到壁厚较为均匀的正五边锥形件。     

锥形件柔性旋压成形时的变形力分析

采取剪切和轧压综合变形的计算方法,建立了锥形件柔性旋压力的理论计算公式,并对内旋轮施加于毛坯上的夹紧力G、旋轮进给比f等成形工艺参数对旋压力的影响进行了理论分析和试验研究.     

浅谈深筒锥形件温挤压成形工艺技术

采用温挤压加工7A04铝合金深筒锥形件替代原有棒料车制的加工方法,大幅度提高了原材料利用率。通过设计正挤压与反挤压相结合的复合挤压成形工艺。在1套模具、1次机床行程中实现2个或多个基本变形过程。使用有限元的计算方法对金属塑性成形过程进行模拟,大幅度地缩短产品研发周期,节约人力物力,为复杂形状有色金属异形零件的成形提供了指导。     

深锥形壳体温挤压成形工艺与模具

针对某铝合金深锥形壳体的温挤压成形过程,用有限元数值模拟软件进行了模拟,分析了成形工艺及模具设计。提出了消除产品壁厚差较大、孔口高低不平现象的措施。     

选择性激光烧结铝/尼龙复合粉末材料

制备了不同铝粉含量的尼龙12覆膜复合粉末,利用扫描电镜(SEM),能谱分析(EDX),差示扫描量热分析(DSC),热失重分析(TG)对粉末材料的形貌以及热性能进行了表征。对复合粉末进行激光烧结成形,并研究了不同铝粉含量对烧结件尺寸精度以及力学性能的影响。结果表明:尼龙与铝粉表面粘结良好,烧结过程中尼龙熔融,铝粉均匀分布在尼龙基体中;随着铝粉含量的增多,烧结件的弯曲强度和模量显著提高,冲击强度逐渐降低;铝粉质量分数为50 wt%时,烧结试样的弯曲强度和模量与纯尼龙烧结试样相比分别提高了62. 1%和122.3%;铝粉含量的增多能够有效抑制尼龙基体的收缩,提高烧结件的精度。      

Al-Cu-Mg-Zn超硬铝合金盘类构件塑性变形性能及锻造成形工艺的研究

目的 为了有效改善Al-Cu-Mg-Zn超硬铝合金盘类锻造构件成形精度和力学性能.方法 通过对代号7A04的Al-Cu-Mg-Zn系超硬铝合金进行热压缩实验,分析其流变行为;通过应力-应变数据,建立本构方程及热加工图.将构建的7A04超硬铝合金材料模型导入有限元分析软件中,同时对锻件成形过程进行仿真模拟并优化.结果 获得了基于Arrhenius模型的流变应力本构方程;确定了7A04超硬铝合金最适宜的加工区域,为后续的仿真模拟提供指导;基于7A04超硬铝合金盘类构件锻造成形有限元仿真模拟分析结果,获得了变形均匀锻件的最优方案.结论 通过全尺寸锻造生产实验对模拟分析结果进行验证,获得了变形均匀且无锻造工艺缺陷的7A04超硬铝合金盘类构件.     

纯铝粉末等径角挤压固结模拟及实验研究

目的研究纯铝粉末在等径角挤压(ECAP)工艺下的固结行为。方法采用Deform软件对铝粉的ECAP工艺进行热力耦合有限元模拟分析,研究粉末致密情况、静水压力情况以及温度场分布情况等,剖析铝粉的固结行为。通过铝粉的ECAP实验对粉末的固结质量进行综合评定。结果有限元模拟表明,ECAP剪切转角处静水压力最大,温度最高,相对密度接近0.97,接近完全致密材料,为粉末固结提供了必要前提。实验结果表明,在200℃条件下,可以通过ECAP工艺将铝粉固结成为块体材料。结论 ECAP变形过程能够在较低的温度条件下实现粉末的固结行为。     

深冷处理消除铝合金板材残余应力的建模与仿真

介绍了用(热)弹塑有限元技术对铝合金板材深冷处理过程进行建模与仿真的基本原理.基于实验研究探讨了深冷处理数值模拟所需的7075铝合金材料的物性参数.运用ABAQUS6.5有限元软件,对7075铝合金板材深冷处理过程瞬态温度场与应力场进行了数值模拟.数值模拟得到的残余应力值与已发表文献的实验结果比较一致.最后分析了不同厚度铝合金板材的深冷处理应力消除效果.     

纳米铝液的转移方式对图案自动成型效果的模拟

目的 研究利用选择性吸附原理实现纳米图案自动成型的可行性,以及转移方式对自动成型效果的影响。方法 通过分子动力学方法分别研究块体铝和两纳米铝团簇的加热升温过程,得到纳米铝液势能–温度变化曲线,并确定纳米铝液图案自动成型的模拟温度;利用LAMMPS软件建立图案自动成型所需的印版模型;分别以液膜转印和液滴喷印的方式,研究纳米铝液在石墨烯–铜基印版表面上润湿铺展情况。结果 纳米铝液能够在石墨烯–铜基印版表面实现图案自动成型;液膜模型和液滴模型的图案自动成型效果不同,液膜较薄时（双层铝原子）模拟时间为1 200 ps时,整个体系达到动态平衡状态,图案区的铝液厚度约为1.8 nm,图案自动成型效果较好;当液膜较厚时（三层铝原子）,模拟时间为1 200 ps时,整个体系达到动态平衡状态,但图案区的两线条间存在较多铝原子残留,自动成型效果较差;而2种液滴模型均实现了较好的图案成型效果,液滴数量为4滴时,模拟时间为3 000 ps时可形成厚度均匀的图案,当液滴数量为6滴时,模拟运行600 ps时图案区即可形成的稳定均匀的线条。结论 利用选择性吸附原理可实现纳米图案自动成型,成型效果受铝液转移方式的影响...     

铜包铝复合材料轧制变形过程模拟及轧制力计算公式

基于对铜包铝双金属复合材料轧制变形过程进行的有限元模拟,建立了双金属复合材料轧制变形分区模型,可分为弹性区、单材料塑性区、后滑区、揉轧区和前滑区.以铜的体积分数为变量,对不同铜含量的铜包铝复合材料的轧制过程进行模拟,在单一材料轧制力理论计算公式的基础上,提出了双金属复合材料轧制力的理论计算公式,通过对铜包铝复合材料轧制的试验和不同压下率下的铜包铝双金属复合材料轧制成形的有限元模拟,对所推导出的轧制力公式进行了验证.     

蜂窝铝的侵彻实验研究与有限元模拟

目的 研究弹体侵彻蜂窝铝的力学行为。方法 在实验中, 通过轻气炮加速的尼龙弹体冲击蜂窝铝靶体。利用Ansys/LS-DYNA建立了弹体侵彻蜂窝铝的壳单元有限元模型。结果 实验给出了冲击速度为140和167 m/s时弹体的加速度曲线。运用壳单元模型对蜂窝铝的侵彻进行模拟, 得到了弹体的加速度曲线以及蜂窝铝在侵彻过程中的变形图。结论 将模拟结果与实验结果进行了对比, 发现模拟结果与实验结果符合较好, 证明了壳单元有限元模型模拟蜂窝铝侵彻行为的可靠性。     

Molecular Dynamics Simulations of the Nanoindentation for Aluminum and Copper

Atomistic simulations were performed to study the nanoindentation for two kinds of FCC metals, aluminum and copper. Due to the higher stacking faults in aluminum than in copper, two different deformation mechanisms were observed in our simulation under exactly the same simulation condition. Aluminum and copper also showed different mechanical properties in the unloading stage. The influence of stacking sequence along the loading direction on deformation mechanism was also investigated in this paper.     

铝合金连续铸轧数值模拟现状及研究展望

介绍了目前关于铝合金连续铸轧过程数值模拟方法的种类以及面临的突出问题,结合当前国内外研究的现状,展望了铝合金连续铸轧数值模拟的发展趋势。     

基于自由弯曲技术的6061铝合金管的弯曲成形性能研究

目的 对6061铝合金管开展三维自由弯曲成形的研究。方法 对不同弯曲半径的铝合金管进行了弯曲模拟成形,并根据模拟结果对铝合金管进行实际成形研究。结果 根据对6061铝合金管进行的弯曲半径为60, 70, 80 mm的有限元模拟成形结果,发现管材壁厚中性层向弯曲外侧发生明显偏移,且弯曲半径越小,向弯曲外侧的偏移量越大;管材内侧管壁增厚,最大增厚为17.2%,管材外侧壁厚减薄,最大减薄不超过4%,发现随着弯曲半径的减小,管材内侧增厚愈发明显,而减薄变化较小,同时对管材截面畸变进行分析,发现最大椭圆度不超过8%;通过对比模拟结果、实验结果与设计模型,发现管材模拟的弯曲半径最大偏差不超过8%,实验结果则不超过6.5%,而管材模拟的弯曲角度最大偏差不超过4.5%,实验结果则不超过3%,同时发现当弯曲较小时,内侧发生明显起皱,而弯曲外侧也有轻微壁厚减薄导致的畸变缺陷,这与模拟结果吻合。结论 管材壁厚中性层向弯曲外侧偏移与自由弯曲系统轴向推力PL有关,轴向推力使得管材的受压区域增加,而受拉区域减小,导致壁厚中性层外移;实验结果与模拟结果相吻合,验证了模拟对实验成形指导的可靠性。     

电容器用铝箔交流腐蚀理论扩面倍率K的计算机模拟计算*

建立了YF基元生长模型来模拟腐蚀箔形态,并利用该模型计算了各种形成电压下的理论扩面倍率,所得到的结果介于C.G.Dunn的圆孔模型和永田佐也的方孔模型之间。结果显示：目前近高压区（＞300V）的实际扩面倍率与理论扩面倍率已很接近,通过电蚀扩面的前景较小,而对于中低压腐蚀箔,单位面积的静电容量的提高余地还很大。