金属及金属基复合材料粉末成形技术的研究进展

综述了金属粉末成形技术的发展历程,概述了粉末压制、粉末挤压、等静压成形、温压成形、金属注射成形和喷射成形的成形原理、技术特点、研究进展和局限性.分析认为,压力成形的致密均匀性和效率有待提高,注射成形与温压成形则应提高有机物的去除率,喷射成形将朝成形致密材料的方向发展.     

汽车B柱热成形技术的比较分析

对乘用车B柱所使用的7种热成形技术进行了介绍,包括普通热成形、补丁板的热成形、与冷冲件拼接的热成形、软硬分区的热成形、不等厚板的热成形、激光拼焊板的热成形,带B柱的热成形门环等。阐述了不同热成形技术对材料、设备、热成形模具和成形前板料等的要求以及不同技术成形的B柱所能达到的碰撞性能和轻量化效果,进而从材料成本、技术难度、轻量化效果、碰撞安全性等角度,对比分析了7种热成形技术组合而成的11种热成形B柱的优劣,对未来热成形B柱的发展趋势进行了展望。分析结果表明,普通热成形B柱技术要求和成本最低,而碰撞性能、轻量化效果最好的为带B柱的热成形门环。     

钛合金锥形件挤压成形工艺及模具优化

为了实现钛合金锥形挤压成形,设计了直接成形、两道次成形和复合成形工艺方案.通过DEFORM3D模拟软件分析,对比了成形载荷和生产效率,选择了最佳的挤压成形工艺.结果表明:采用直接成形,其成形最大载荷为11.5MN;采用两道次成形工艺,成形载荷仅为4.25 MN,但两道工序完成工件成形,成形效率较低.采用复合成形工艺,成形载荷仅为直接成形的38.6％,且一道次成形,具有较高的生产效率.     

数控渐进正/反向复合成形中成形顺序对成形质量的影响

对于数控渐进成形中装夹面上下两侧都具有形体特征的复杂钣金件,仅利用单一的数控渐进反向成形或正向成形无法完成其成形。针对此问题,提出了一种基于正向成形与反向成形相结合的数控渐进复合成形方法,并给出了3种复合成形策略即正向成形与反向成形的3种成形顺序:反向-正向成形、正向-反向成形、正向/反向并行成形。同时利用数值模拟和实际成形实验对比分析了上述3种成形顺序对成形质量的影响。研究结果表明,采用正向-反向成形和正向/反向并行成形的成形效果优于反向-正向成形;在3种复合成形方式中,采用正向-反向成形的成形质量与成形效率最高。     

先进喷丸成形技术及其应用与发展

介绍了包括预应力喷丸成形技术、数字化喷丸成形技术、双面喷丸成形技术、激光喷丸成形技术、超声喷丸成形技术和高压水喷丸成形技术等新型喷丸技术,并对这些喷丸技术的基本原理、研究和应用现状以及发展趋势进行了分析,对我国开展喷丸成形技术的研究和开发具有指导意义。     

有色金属板材若干温热加工成形技术的发展

介绍了有色金属材料加工先进新技术国内外发展和应用概况,包括近年来关于镁合金、钛合金、铝合金等典型有色金属材料领域出现的先进塑性成形技术,尤其温热加工成形技术。在镁合金板材冲压成形领域,介绍了镁合金板材温热冲压成形、差温冲压成形、温热液压成形和热冲锻成形以及镁合金型材温热拉弯成形等新工艺技术,为镁合金板材在汽车、电子、机车车辆等领域的应用奠定了技术基础。钛合金板材零件的热应力成形、热胀形成形、激光弯曲成形、高温蠕变成形技术都得到了发展和应用。随着铝合金的进一步应用和发展,一些低塑性难成形高强铝合金的用量在增加,应用领域在扩展。因此铝合金的温热液压成形、冲锻成形都有所发展。     

金属板材新的成形性能指数的探讨

一、前言金属板材的成形性是指板材适应各种成形加工的能力。如果按照成形过程中所承受的变形方式来说,成形性一般是指板材对弯曲成形、压延成形、拉胀成形和拉伸成形等四类成形方法的适应能力。而且对于形状复杂的构件常常是压延成形和拉胀成形的复合成形。在板材成形性研究中,探讨表征板材成形性的特性指数是一个非常重要的课题,早就引起了许多学者的重视,并且取得了可喜的成果。目前用来评定板材成形性好坏的指     

焊接快速成形技术的研究现状与发展趋势

在分析焊接快速成形技术研究发展现状的基础上,指出了焊接快速成形技术发展中存在的相关问题,提出了未来焊接快速成形技术研究的重点应集中在提高成形效率和成形精度方面.开发柔性高、可靠性好、具备闭环控制功能的成形系统,研究成形性好、系列化和专业化的成形材料,实现焊接沉积与数控加工的有效集成,是未来焊接快速成形技术研究发展的趋势.     

金属薄板微成形技术的研究进展

文章阐述了金属薄板微成形的基本概念和金属微成形中的尺寸效应,综述了微拉深、增量成形、微弯曲和冲裁等薄板微成形技术的研究现状,并简单介绍了作者的研究成果,展望了薄板微成形技术的发展方向和趋势。     

环件轧制和摆动辗压精密成形技术

阐明了环件轧制和摆动辗压两种精密成形技术原理和工艺特点。基于成形原理和工艺要求,介绍了轴承环件精密冷轧成形、高压开关环件精密热轧成形、齿轮和凸轮精密冷摆辗成形等典型零件精密成形技术生产应用情况。针对环件轧制和摆动辗压精密成形现状,分析了其技术发展趋势和面临课题。     

复杂曲率蒙皮零件拉形工艺分析及优化

某飞机复杂蒙皮零件外形表面同时存在鼓包和凹陷等特征,对表面质量要求高,成形难度大。为了解决该类零件成形难题,针对该复杂蒙皮零件的成形工艺方案进行了较为详细的分析和探讨,通过结合该零件结构特征及成形难点,从零件成形方案、成形设备、成形工装、受力特点、成形参数等方面分别探讨了该蒙皮零件拉伸成形的工艺方案,分析了其中容易出现的工艺技术问题并给出了解决的方法,然后结合实际加工情况给出了优化的方案和改进措施。通过采用优化后的工艺方法,解决了该复杂蒙皮零件拉伸成形中的粗晶和起皱等问题,并在生产实践中得到了良好的应用。     

板材柔性拉伸成形研究进展与展望

传统横向拉伸成形和纵向拉伸成形过程中,均存在夹持机构运动与过渡区板材变形不协调现象,进而诱发板材与模具不贴合、变形不均匀、起皱甚至拉裂问题。为降低零件制造成本、提高板材贴模度和零件成形精度,开展板材柔性拉伸成形研究极具学术研究价值和工程应用前景。综述了板材柔性拉伸成形模具柔性化和加载机构柔性化的研究进展,重点阐述了多辊下压式和多夹钳式柔性拉伸成形原理、装备构成及成形特点,分析了过渡区长度、板材加载路径等主要工艺参数对零件成形质量的影响,简述了力/位移加载分布式柔性拉伸成形方法,最后展望了板材柔性拉伸成形的发展方向。     

树脂板多点热成形过程数值模拟与工艺参数优化

介绍了树脂板多点热成形的原理,建立了PC-DSGZ本构模型,基于不同温度和应变率时PC板的真实应力-应变曲线数据,获得PC-DSGZ模型的参数。开展了球面件多点热成形数值模拟,分析了成形过程变形和压痕现象,探讨了成形温度、成形压强、冲头数量和冲头半径对成形精度的影响,结果表明:成形温度越高或成形压强越大,成形件越贴近多点模具,平均形状误差越小;冲头数量越多或冲头半径越大,成形件厚向应变波动越小,压痕越轻微。开展了PC板多点热成形试验,获得了形状轮廓和表面精度较好的球面试验件。试验结果验证了树脂板多点热成形的可行性和数值模拟的正确性。     

单道次渐进成形圆孔翻边的数值模拟

基于DYNAFORM软件分析平台构建有限元模型,对单道次渐进成形和冲压圆孔翻边过程进行数值模拟,对比分析两者成形力、应变和厚度的变化与分布及成形极限图;研究了成形轨迹等高线轨迹和螺旋线轨迹、螺旋线升角和成形工具直径等工艺参数对成形过程的影响。结果表明,渐进成形翻边过程的成形性较好,其变形特点不同于冲压翻边。采用螺旋线轨迹,选择合理的升角和成形工具直径可提高成形能力和成形质量。     

重卡用直齿圆柱齿轮冷挤压工艺方案设计

针对重卡用直齿圆柱齿轮采用冷挤压工艺成形外齿-内花键所存在的成形质量差和成形载荷高的问题,设计了3种冷挤压成形的工艺方案,分别为两步成形、分时成形和同时成形,运用有限元分析软件对3种成形工艺方案进行模拟仿真,并以成形质量和成形载荷作为分析比较的评判依据。模拟结果表明:直齿圆柱齿轮可以通过一步冷挤压成形外齿与内花键;采用同时成形工艺方案增加了背压力,提高了外齿与内花键的径向充填能力,从而改善了外齿齿顶塌角和内花键外扩的缺陷;采用同时成形工艺方案,减小了后续机械加工余量,并且提高了生产效率和材料利用率。因此,同时成形工艺方案适合直齿圆柱齿轮外齿-内花键的冷挤压成形。     

金属体积成形预成形设计的现状及发展

金属体积成形预成形设计 ,是材料多工序成形工艺与模具设计的中心工作。如何设计预锻件形状和预锻模形状是生产合格终锻件的关键 ,也是模具设计的难点之一。预成形优化设计是采用了优化技术的预成形设计 ,是发展的预成形设计 ,在国内外得到了广泛研究。本文首先介绍了预成形设计所依据的知识和采用的主要手段 :基于以往丰富经验的经验性指导原则、物理模拟技术和基于数值模拟的计算机辅助设计。然后对处于当今预成形设计的主流方法—基于数值模拟的预成形设计的两个发展阶段 ,即预成形设计和预成形优化设计进行了介绍。其次对常用的正向模拟和反向模拟预成形设计方法和常用的基于灵敏度分析的正向模拟优化法、直接微分法、拟合优化法、微观遗传算法等预成形优化设计方法的基本原理、特点及应用进行了介绍和总结。最后指出了预成形设计的发展趋势。     

板材弯卷成形技术的研究进展

板材弯卷成形技术是制造筒形件、锥筒形件、弯曲件乃至变曲率件的有效手段。介绍了对称式三辊弯卷成形、非对称式三辊弯卷成形和四辊弯卷成形三种广泛应用的板材弯卷成形技术,分析了三者的基本原理、特点和区别,概述了板材弯卷成形理论分析和有限元仿真的研究进展。随着弯卷成形技术的复杂化,需要发展新的弯卷成形理论分析模型来适应特定的弯卷成形工艺,必要时需要引入数值仿真研究弯卷成形过程。     

汽车轮毂轴管复合挤压成形数值模拟与试验研究

根据热挤压成形理论,针对汽车轮毂轴管零件自身的特点,采用复合挤压成形工艺进行热成形,借助DE-FORM-3D有限元软件对成形过程进行了模拟、分析。以镦挤成形工序和反挤压成形工序为重点,分析了成形过程中金属的流动规律及应力、应变的分布情况,得到载荷-行程曲线。同时在试验时研究了加热温度、挤压速度、润滑等主要工艺参数对金属流动、应力应变、成形质量和成形力的影响。并以此为依据,对工艺参数进行了优化,验证了数值模拟结果的正确性及该复合挤压成形工艺的可行性。     

开发中的冷弯成形新技术

冷弯成形具有成本低、可加工复杂截面的型材等优点,所成形的冷弯件在汽车、家具和建筑等领域的应用逐年增长。近年来,随着汽车行业对工件轻量化和安全性要求的不断提高,具有独特的高生产效率、高成材率优点的改进冷弯成形新工艺应运而生。本文主要介绍了最新研究的5种冷弯成形工艺,包括三维成形技术、非等厚辊弯成形技术、分枝辊弯成形技术、局部加热成形技术、热辊弯成形技术。前3种新冷弯成形工艺充分利用冷弯成形中逐道次成形的工艺特点,丰富了冷弯件的截面形状,打破了冷弯件的等截面、等厚度的固有概念。剩下两种新冷弯成形工艺直接改变了冷弯成形工艺在常温下成形的传统概念,使高强钢材料在冷弯成形工艺中应用范围扩大。     

截齿温挤压精密成形快换模具系统

针对截齿齿体的结构特点,提出了采用3种温挤压精密成形工艺成形截齿齿体。分别为镦挤工艺成形普通轴对称类截齿、浮动组合模具镦挤工艺成形局部大尺寸类截齿和镦挤联合采用径向挤压工艺成形旋翼类截齿。根据不同工艺和模具特点,设计了截齿齿体温挤压精密成形快换模具系统总体结构,实现了不同上、下凹模成形不同截齿,并且上、下凹模可以根据截齿的具体型号和尺寸进行更换,无需其他模具零件。并进行了温挤压精密成形实验研究,分析了成形后截齿的微观组织。结果表明:温挤压精密成形快换模具系统适合于成形各类截齿,且成形齿体表面质量高、模具成本低、模具更换时间短,显著提高了生产效率。