考虑侧碰的汽车B柱加强板材料性能梯度优化

为减轻汽车B柱的重量、提高B柱的侧面抗撞性及简化B柱的加工工艺,提出利用高强度钢板热成形技术生成变屈服强度的单一厚度B柱加强板对原车进行改进的措施。为了使热成形B柱的材料梯度分布趋于合理,利用有限元数值模拟对其进行了优化设计。以某轿车为例,基于响应面数值优化方法,采用部件碰撞仿真分析,对热成形B柱加强板的材料性能梯度分...     

汽车复杂梁形件冲压成形及回弹数值模拟

回弹问题是影响高强钢板进一步应用的原因之一,为了降低回弹影响,通常可以通过设置合理的工艺参数的方法减小回弹.以材料为高强钢的复杂型面汽车后边梁为例,对成形过程进行数值模拟分析,采用设置等效拉延筋及改变压边力大小的方法优化零件的成形结果,并最终确定后边梁成形时的等效拉延筋位置分布、拉延筋阻力和压边力的大小.利用计算出偏移最大的节点之间距离的方法对后边梁的回弹量进行测量.采用局部增大拉延筋阻力以及减小压边力的方法,对后边梁成形后所产生的卸载回弹及修边回弹进行控制,等效拉延筋阻力与压边力进行合理配比使回弹减小到较小的范围.最后将模拟所得到的结果与实验结果对比,即零件回弹较小,成形精度较高,进而得出该回弹控制方法可用于指导实际生产的结论.     

冷轧TRB薄板的连续退火工艺试验研究

为了探索连续退火工艺对TRB板组织与性能的影响,在实验室采用四辊可逆式冷轧机进行单厚度过渡区TRB板轧制,对轧制的DP590双相钢和22Mn B5热成形钢TRB薄板进行模拟连续退火试验,利用光学显微镜和扫描电镜,以及拉伸和硬度试验方法研究钢板退火后各厚度区的组织与力学性能差别.研究表明:TRB板变厚度区的最大厚度偏差为0.03 mm,长度误差1.0 mm.TRB板在连续退火的冷却段和过时效段,其薄区温度较过渡区和厚区的温度偏低57~20℃,导致DP590钢板薄区的抗拉强度和伸长率较高,屈服强度与厚区的相当,而22Mn B5钢TRB板的屈服与抗拉强度偏高.在TRB板的变厚度区内维氏硬度波动较小.根据厚区的厚度来制定冷轧DP590双相钢TRB薄板的连续退火工艺,将更有利于保证钢板的组织与力学性能,对22Mn B5热成形钢TRB薄板建议采用罩式退火.     

应力状态对模具分区冷却热成形S-rail硬度分布的影响

利用S-rail模具,以汽车用超高强度钢BR22MnB5为研究对象,结合模具分区冷却热成形工艺研究了模具温度及成形件应力状态对其最终硬度的影响。研究显示:随着模具温度升高,成形件的硬度减小;当模具热区和冷区的温度分别为400℃和室温(20℃)时,相应区域的硬度分别为300HV和460HV,热、冷区之间的硬度出现明显的梯度变化;板料在热成形过程中发生变形,其内圆角处受压应力,抑制马氏体生成,而外圆角处受拉应力,马氏体更易生成,所以外圆角硬度值大于其内圆角硬度值。     

高强度钢板热成形三维温度场数值模拟分析

基于三维温度场有限元理论,考虑高强度钢板实际热成形过程中板料和水冷模具的温度边界条件,开发了用于热成形的KMAS_HF(King mesh analysis system_Hot forming)温度场分析模块,其中分别采用壳体单元和三维四面体单元模拟板料和模具温度场,将板料相变潜热释放引入温度场分析过程中。以典型U型试件为例,对其热成形过程进行数值模拟分析,并与实际试验进行对比研究。结果表明:板料与三维实体模具温度变化的数值模拟结果与试验结果一致,该模块对于热成形温度场分析预测具有重要指导意义。     

5A90铝锂合金板材的温热拉深成形

在数值模拟研究压边力、毛料直径、凸凹模圆角半径、变形温度等对5A90铝锂合金板材拉深成形影响的基础上,采用正交试验设计方法对拉深成形工艺参数进行了优化设计,并进行了相应的拉深成形试验研究,研究表明,变形温度对拉深成形影响最显著,其次是毛料大小,而变形速度和压边力大小的影响较小,同时,通过对试验结果的计算、分析和总结,获得了5A90铝锂合金板材拉深成形的最佳工艺参数组合,在最佳工艺参数条件下,铝锂合金的拉深系数达到了0.45.     

动车组变曲率L型截面铝合金门立柱拉弯精度控制

对某动车组L型截面变曲率铝合金门立柱的拉弯成形过程进行模拟.基于不同阶段下的截面应力应变分布和回弹半径变化关系,探索了铝合金门立柱拉弯成形精度的影响因素,优选工艺参数及控制方法,并通过试验进行验证.结果表明:变曲率L型截面铝合金门立柱拉弯成形主要缺陷为截面畸变和回弹,其中截面畸变缺陷包括直线段区域腹板塌陷和圆弧端区域立...     

超高强度钢板热冲压及模内淬火工艺的发展现状

超高强度钢板热冲压技术是将板料热加工和淬火工艺相结合的一项较新的复杂成形技术。它使超高强度钢板具有较小的变形抗力、塑性好、成形极限高,而且成形零件的精度和强度较高。该技术生产的零件使汽车轻量化后仍能满足碰撞安全性能。介绍了超高强度钢板的种类及相应热冲压技术的关键技术,概述了热冲压技术实验研究及数值模拟研究的主要内容及其现状,并对热冲压技术存在的问题进行了评述,对未来发展的内容和重点研究方向进行了展望。     

镁合金板材热渐进成形的实验研究

利用数控实验机床(CNC),热拉伸实验机和金相显微镜,对AZ31B镁合金板材热渐进成形进行了工艺研究和理论分析.结果表明,镁合金板料在加热条件下可以实现单点渐进成形.极限角随板材厚度和成形温度的增加而增加;各向异性对250℃条件下板料渐进成形影响程度最小;板材的质量是镁合金渐进成形产生缺陷的主要因素之一.AZ31B板料热渐进成形工艺制度:厚度为0.3～1.5 mm,最佳成形温度区间为200～250℃,进给量△δ区间为0.1～0.6 mm,成形时间控制在25～30 min,成形极限角为50°～65°.     

变形镁合金热压缩变形流变应力研究

由于镁是密排六方晶体结构,纯镁及镁合金在室温下只有很小的延展性,其成形工艺应在中高温下进行.针对AZ91D与ZK60镁合金,采用Gleeble 1500D热模拟试验机对其在不同温度和变形速率下的流变应力进行了实验研究.结果表明,AZ91D与ZK60镁合金具有不同形式的热模拟曲线,不同的流变应力规律.     

基于稳健设计的预锻伞齿轮模具优化

本文对模数为5.2、最大直径为157 mm的半轴伞齿轮的精密锻造成形模具工艺参数进行确定.通过现场考察和相关文献的查阅,该伞齿轮采用热冷复合挤压成形工序方案,因为伞齿轮在成形过程中对模具的磨损较为严重,导致模具的寿命较短,这是大尺寸齿轮多采用车削加工的原因.本文将基于田口试验与数值模拟技术对预锻模具参数进行优化设计,从而实现预锻模具的工艺参数优化.     

钢板冷却过程分析与控制策略

钢板冷却工艺是影响钢板质量的重要因素。对钢板在某一风冷环境中的冷却过程进行研究,采用ANSYS软件建模,并对钢板的冷却过程进行模拟。分析钢板冷却过程的温度分布规律。远离钢板芯部温降较快,角部温降最剧烈,给出了采用活动挡板遮蔽形式的钢板沿宽度方向的均匀冷却控制策略     

超塑性差温拉深与整形复合工艺数值模拟与试验

采用热一力耦合数值模拟与试验结合,研究超塑性差温拉深与整形复合工艺.计算大拉深比支架件初始毛坯;建立AA5083材料随温度变化的粘塑性本构关系,经子程序将其植入MARC软件模拟;依据模拟结果,制造2套模具并成形了合格零件.超塑性差温拉深的凹模温度为525℃,即此材料最佳超塑性温度,凸模内部通水冷却;整形过程温度亦为525℃.结果表明,成形支架厚度分布均匀,与模拟结果吻合良好.     

汽车超高强钢防撞梁热成形试验

以汽车用超高强度钢22MnB5为研究对象,采用直接热成形工艺和间接热成形工艺进行汽车防撞梁成形试验。采用金相显微镜、显微硬度仪和万能拉伸试验机等分析测试手段对成形件的组织、力学性能进行了分析。探讨了直接、间接热成形工艺对成形组织及力学性能的影响。结果表明,成形件的微观组织为理想的板条状马氏体,抗拉强度达到1500MPa以上,硬度在450HV以上,完全满足生产要求,实际生产中可以根据情况选择合适的成形工艺。     

喷涂式冷弯薄壁型钢轻质砂浆墙体立柱轴压性能试验研究

喷涂式冷弯薄壁型钢轻质砂浆墙体是一种在冷弯薄壁型钢墙体骨架区格间放置聚苯乙烯泡沫板(EPS板),并在型钢骨架与EPS板间以及骨架两侧喷涂轻质砂浆的新型"夹心式"墙体.通过对3根新型冷弯薄壁型钢墙体立柱试件的轴压性能试验,研究新型墙体立柱的受力过程、承载能力和破坏模式,将新型墙体立柱的试验结果与双面挂板立柱结果以及有效截面法计算结果进行对比;并对镀铝锌钢板与轻质砂浆之间的粘结滑移性能进行了初步的试验研究.研究结果表明:新型冷弯薄壁型钢墙体立柱的破坏现象为柱顶的局部压曲,新型墙体立柱与双面挂板立柱相比具有较高的承载力和较好的整体性,有效截面法计算立柱承载力较为保守;镀铝锌钢板与轻质砂浆间的平均粘结强度约为0.266 MPa,钢板的埋置深度与轻质砂浆厚度对两者之间的平均粘结强度影响较小.     

超高强度防撞梁热冲压成形工艺优化

对超高强度防撞梁的热冲压成形过程进行了模拟分析,揭示了热成形过程不同阶段板料温度、厚度、微观组织和性能的变化规律,以及初始成形温度、冲压速度和压边力等工艺参数对超高强钢热成形的影响规律,优化了防撞梁热成形工艺参数,并通过试验进行了验证。结果表明:热冲压成形过程中,板料厚度变化主要发生在高速冲压阶段,微观组织及性能变化主要发生在淬火阶段,热冲压成形件卸载后的回弹量很小;初始成形温度对板料厚度变化影响显著,初始成形温度较低时板料成形性较差;冲压速度过大或过小均易导致板料减薄严重;添加压料板会大幅降低板料流动性,易导致拉裂;对本文构件而言,最佳工艺参数是:初始成形温度为800℃、冲压速度为100mm/s,不设置压料板。     

基于正交试验的转向节热模锻工艺参数优化

以转向节锻造工艺参数为研究对象,设计了正交试验方案,并运用Deform-3D软件对转向节热锻成形过程进行了数值模拟.研究上模下压速度、摩擦因数、坯料初始温度和阻力墙高度对热锻成形过程中的金属流动、锻件填充效果、成形载荷及锻件本体损伤的影响.最终确定的最优成形工艺参数为上模下压速度200 mm/s、摩擦因数0.3、坯料初始温度1 275℃、阻力墙高度2.5 mm.     

变直径空心件楔横轧收口模拟研究

采用楔横轧技术,对变直径空心件收口成形工艺进行研究。根据工件尺寸,使用UG建立不同方案下的模具,将模具设计和数值模拟相结合,模拟工件的成形过程。对比模拟结果,得出最佳的成形方案,并改进成形工艺参数,最终确定了变直径空心件楔横轧工艺的成形方案。     

新型热成形汽车用钢的合金化设计与力学性能分析

针对传统22MnB5热冲压成形钢塑性不足导致其强塑积偏低的问题,模拟分析Mn,Cr,Co,Ni等合金元素对热成形钢显微组织临界冷却速度的影响,综合考虑淬透性、合金成本及热冲压成形钢实际生产工艺要求,设计新型汽车热冲压成形用钢,研究热冲压加热温度对其力学性能的影响。结果表明：在碳质量分数为0.20%、锰质量分数为1.70...     

铝合金三角板热锻模具设计及工艺分析

对铝合金三角板进行热锻工艺性分析,设计了热锻工序件和模具,采用数值模拟分析模具和工艺设计的合理性.模拟结果表明:对于薄壁铝合金锻件而言,温度过低,会使成形载荷剧增且导致锻件表面开裂;温度过高,会导致锻件性能下降;合适的锻造温度为450~480℃.此外,当预锻和终锻飞边厚度分别设置为2 mm和1 mm时,能够兼顾成形载荷和切边变形等主要工艺的质量.