方管旋压缩径工艺研究

采用旋压缩径工艺将矩形截面管缩成圆形截面管,利用Abaqus软件对旋压缩径工艺进行数值模拟,分析成形过程中的应力应变分布、壁厚变化规律、轴向长度变化及载荷变化规律,对成形中产生的缺陷进行分析,并优化工艺。实验结果验证了成形方案的可行性,并得到较好的成形结果。     

金属半球壳压缩力学性能实验和模拟研究

金属空心球结构是一种新型的多孔金属材料,对金属半球壳压缩力学性能的研究是研究整体材料力学性能的基础。通过一系列准静态压缩实验,研究了金属半球壳受刚性球、刚性平板及三种不同截面积的刚性圆柱压缩下的变形形貌及屈服极限、弹性模量等力学性能,分析了球壳受不同压头压缩时的变形规律。通过建立与实验对应的数值模型,对金属半球壳进行了压缩数值模拟,分析了其力学性能。研究表明：金属半球壳的屈服极限和弹性模量均与平面压头的截面积无关,屈曲应力则随刚性圆柱形压头截面积增大而增大,半球壳压缩吸能性能随压头面积减小而降低。     

薄壁管壳体环矢挤压缩径工艺仿真分析与研究

目的 针对空心薄壁件在缩径成形工序中力学性质难以观测且缩径成形加工效率较低的问题,提出一种使用18瓣环矢挤压模具进行环矢挤压一次性成形的缩径工艺,并研究了该工艺下薄壁管壳体的弹塑性变形规律。方法 以外径6.3 mm、壁厚2 mm、颈缩宽度1 mm的小尺寸薄壁管壳体（Q255材料）为研究对象,基于Barlat’96屈服准则和M–K沟槽理论,结合L.H.Donnell理论,建立管壳体环矢挤压缩径的塑性微元应力模型,通过ANSYS软件建立环矢挤压缩径工艺有限元模型,并进行数值模拟分析,获得管壳体环矢挤压过程中内壁面和颈缩区厚度方向的应力分布规律;最后进行实验验证,利用千分尺测量外径,采用应力测定仪测量中心位点应力,验证了该工艺下仿真结果的准确性。结论 颈缩区域宽径比越大,缩径成形越远离弹性区;内壁面的应力整体呈凸状分布;卸载后,壁厚方向的残余应力呈从外壁到内壁逐渐增大的线性分布趋势,缩径区中心点最大残余等效应力为319.76MPa,分布在挤压部位的内表面;经实验验证,内壁面中心位点的最大残余应力为183MPa,其与仿真分析结果（202.5MPa）的吻合度高达91.5%,验证了仿真结果的准确性...     

管件电磁成形数值模拟方法及缩径变形分析

随着电磁成形工艺应用的发展,需要强有力的数值模拟方法来预测成形过程,并用来指导成形系统设计.归纳了现有的电磁成形模拟方法及各自的特点,讨论了模拟中存在的问题和面临的挑战.应用FEM软件ANSYS对铝合金管件电磁缩径成形进行了数值模拟,研究了管件均匀缩径变形规律.变形管坯轮廓验证了电磁缩径成形的模拟结果.     

基于重叠网格的三维车桥系统气动特性研究

该文基于重叠网格方法,建立了移动列车的数值模型,研究了横风作用下三维车桥系统的绕流气动特性。通过与相关试验和文献对比,验证了重叠网格方法可以较好地模拟列车的运动;然后对横风作用下车桥系统的绕流流场进行分析,讨论了考虑列车运动后车桥气动力的变化。研究结果表明：由于列车风与横风的叠加以及车桥之间的气动干扰,使车桥系统横风绕流流场发生明显的改变;列车运动对前方空气的压缩作用使头车所受气动力最大,同时桥梁气动力也会发生突变。     

球铁后桥壳的铸造工艺设计及数值模拟

首先对后桥壳进行初步的铸造工艺方案设计,然后运用铸造数值模拟软件华铸CAE对其充型和凝固过程进行模拟,预测可能产生的铸造缺陷及部位,分析缺陷产生的主要原因,从而改进工艺.经多次CAE模拟优化获得最优工艺,可减少铸造缺陷,保证铸件质量.     

管坯电磁成形时线圈受力的研究

成形线圈设计是电磁成形工艺的关键技术之一,为了有针对性地进行防破设计,提高线圈的使用寿命,采用数值模拟的方法研究了螺线管线圈和阶梯形线圈电磁胀形时的磁场,得到了成形瞬间的磁力线分布和线圈受到的磁压力分布.结果表明:线圈、工件的结构参数和相对安装位置对线圈的磁压力分布影响很大;将受力分布引入成形线圈设计,有效地提高了工艺实验中线圈的使用寿命.     

等径角挤扭工艺的研究

针对等径角挤压(ECAP)工艺和挤扭(TE)工艺中,材料变形不均匀,1道次变形获得的应变量不够大的缺点,将2种工艺有机结合,提出了等径角挤扭(ECAPT)工艺。利用UG和DEFORM-3D软件进行几何造型和有限元模拟,研究变形过程、应力应变分布和载荷变化,并用纯铝进行2道次ECAPT实验,测量试样显微组织和力学性能的变化。结果表明,ECAPT使组织产生更大的应变量,随着行程的增加,载荷增大,在TE通道平稳阶段达最大值,试样头部挤出TE通道后载荷降低;材料的宏观形貌同模拟结果一致,显微组织发生了明显细化,其中第1道次z面和第2道次y面细化效果明显;力学性能得以较大提高,屈服强度由43.31MPa提升至52.19MPa,抗拉强度由71.30MPa提升至130.38MPa。     

高强钛合金环形管热推弯曲工艺研究EI北大核心

钛合金环形管是航天、航空、兵器、石油化工等行业的特殊部件,用它制成的钛环形气瓶具有轻质、无磁、耐腐蚀、结构紧凑等显著优点,在航天航空领域有着广泛的应用前景。本工作着重研究了高强Ti-26合金管材在热推弯曲成形过程中,推制温度、推制速度等工艺参数对环形管成形质量的影响规律。结果表明环形管质量对温度最为敏感,为主要影响因素,随着加热温度升高,钛合金环管腹部增厚,直径偏大,弯曲半径收缩;推制温度过高,容易出现起皱。推制速度和感应线圈工况对成型质量也有很大影响。高强Ti-26合金环形管较优的成型工艺条件为:成型温度800℃左右,推制速度在1.25~1.92mm/s之间。     

汽车外星轮亚热精锻成形工艺研究

提出汽车外星轮的亚热精锻成形工艺,与传统热锻工艺比较,具有简化工艺、节约能源的优点。并采用数值模拟方法,对汽车外星轮的亚热控制精锻工艺进行了深入研究。将通过热模拟实验研究确定的流变应力模型引入到有限元数值模拟软件中,对外星轮亚热精锻成形过程进行模拟,确定了外星轮亚热精锻的最佳工艺参数,获得了较好的效果。     

轮毂轴管终锻成形模拟研究

根据某规格汽车轮毂轴管零件的形状尺寸特点,设计了预锻毛坯和2种终锻成形方案,并对所制定的2种终锻方案进行了工艺和模拟分析。2种方案的模拟结果显示,顺序成形过程稳定,变形只局限于端部;一次镦粗变形不局限于变形的端部,在变形结束时有少量金属流入杆部,这将会使端部缺料和杆部出现折叠和缩径缺陷。顺序成形可改善模具的受力状况,成形力有所降低,提高了模具寿命。根据力-行程曲线,应严格控制变形部位金属的体积,实现小飞边精密锻造,避免成形力在成形最后阶段急剧增大,以致损坏模具和设备。     

轴套镦挤成形过程的计算机模拟与工艺优化

通过计算机模拟带有锥孔大法兰套零件镦挤成形过程，研究该类零件镦挤成形中的金属流动规律及在形条件，得出在满足成形要求及耗能最小的前提下，最佳的毛坯形状和工艺，为该类零件镦挤成形工艺的制定提供了科学依据。     

基于Workbench对微车后桥桥壳的轻量化研究

以某微车后桥桥壳为研究对象,建立桥壳轻量化的数学模型对后桥桥壳进行结构分析,采用Workbench分析软件,对桥壳模型进行了优化分析,并得出优化后桥壳的壁厚数据,使桥壳的重量降低12％,为桥壳的结构分析和轻量化研究提供理论依据和仿真参考.     

制动系统不锈钢管端部精密成形工艺研究

目的改善铁路货车制动系统管系现有的连接方式,对不锈钢管端部进行精密成形,以得到力学性能较好的锻造接头。方法根据原有管系的连接方式及钢管塑性成形特点,提出对不锈钢管端部进行多工步镦挤的工艺方法。采用Deform-3D三维有限元模拟软件对工艺过程进行数值模拟,分析成形过程中锻件成形情况,以及锻件和模具的受力、温度、金属流动情况等。结果在高温条件下采用的多工步镦挤工艺可以使钢管端部达到成形要求。结论提出的钢管端部塑性成形工艺是可行的,对铁路货车制动系统管系连接方式的改善有重要的参考意义。     

左前门防撞梁冲压成形数值模拟研究

采用数值模拟技术可以在模具设计初期预测产品的成形质量,从而优化工艺参数以便获得高质量的成品。以eta/DYNAFORM有限元分析软件为平台,对某轿车左前门防撞梁不同工艺参数下的拉延成形过程进行了数值模拟,得出了相应的成形极限图。重点探讨了压边力和拉延筋的设置对起皱和未充分拉深区域的影响,得出了较好的解决方案。     

桥壳热冲压成型过程的数值模拟

应用三维弹塑性有限元模型和MSC.M arc软件对桥壳的热冲压成型过程进行了数值模拟,通过模拟桥壳在不同的冲压温度、冲压速度、摩擦条件下的成型过程,考察了冲压温度、冲压速度、摩擦条件对冲压过程中温度场、应力场分布的影响规律.研究发现:在桥壳热冲压过程中,应力和温度值虽然会随冲压温度等工艺参数的变化而变化,但它们的分布规律不变.在此基础上,确定了最佳的热冲压工艺参数,其中冲压温度应高于700℃,冲压速度应小于20 mm/s.     

前围外板的冲压工艺设计及成形分析

目的解决汽车覆盖件因为冲压变形复杂,成形工艺参数难以确定的问题。方法分析了汽车前围外板的成形工艺,研究了复杂型面拉深模具的型面设计,以有限元分析软件AUTOFORM为平台,对其冲压成形过程进行了数值模拟。根据模拟结果(成形极限图、材料流动分布及材料变薄率)对拉延型面及工艺参数进行了优化。结果所得零件材料最大减薄率为17.3%,在SPCE(t=0.8 mm)材质减薄率安全范围内(18.7%),消除了成形过程中的暗伤开裂风险,成形结果得到了大大改善。结论 CAE仿真能够预测零件成形过程中存在的缺陷,优化工艺参数,指导模具设计工作。将优化结果用于指导实际生产,得到了符合质量要求的拉延零件。     

汽车空调压缩机驱动盘冷挤压的 Deform 模拟

采用冷挤压工艺成形汽车空调压缩机驱动盘。用Deform-3D软件对冷挤压过程进行数值模拟,分析了冷挤压成形过程金属流动、等效应变和速度分布等规律。结果表明,用冷挤压工艺成形驱动盘,成形载荷小,充填效果好,材料利用率较高。