内压加载路径对汽车前梁内高压成形质量的影响

为了探索工艺参数对内高压成形工艺的影响,对异型截面的汽车前梁内高压成形过程进行了实验研究,材料选用3A21铝合金,采用了两类内压加载路径,对成形外观及壁厚分布进行了比较和分析。实验结果表明,低压合模高压整形的双线性加载较单线性加载路径在成形外观、壁厚分布以及防止缺陷方面优越很多。圆弧过渡区是异型截面零件最大减薄处,双线性加载情况下减薄率达到12％,是容易发生破裂缺陷的区域。     

管材液压成形脉动加载参数的设计及仿真

为确定变径管液压成形中的脉动加载参数,以奥氏体304不锈钢变径管为例,利用有限元分析软件建立了仿真模型,采用液压加载速度2 MPa/s并分别以复合幅值3 MPa和5 MPa、频率1 Hz和0.5 Hz的载荷进行脉动加载,根据成形零件壁厚分布的仿真结果比较分析,发现相较其他加载情况,复合幅值5 MPa频率1 Hz成形零件最大减薄率和最大增厚率明显减少,零件壁厚分布更均匀,实际加工结果验证了上述计算机辅助设计方法的可行性。     

铝合金曲面斜法兰罩盖成形工艺的数值模拟与试验研究

研究了铝合金罩盖刚性模拉深预成形-新淬火-充液拉深终成形的多道次成形工艺。通过分析零件的几何特征,确定预成形中间构型的几何形状以及确定合理的冲压方向。基于有限元分析软件Dynaform对成形工艺进行模拟分析,优化成形过程的关键工艺参数,并进行试验验证与优化。研究表明:液室压力及加载路径对充液拉深成形零件质量影响较大,成形所需最大液室压力为15 MPa,充液拉深终成形后的零件壁厚最大减薄率为11.424%,侧壁与法兰没有明显的起皱趋势。试验证明对于该铝合金罩盖零件,采用刚性模拉深预成形-新淬火-充液拉深终成形的多道次成形工艺较传统多道次拉深工艺有明显的优势,可得到表面质量良好的合格零件。     

摩擦系数对航空铝合金三通管充液成形后壁厚分布的影响

在铝合金三通管的充液成形过程中,摩擦系数是影响其壁厚分布及支管高度的关键因素之一。通过建立三通管充液成形的有限元模型,在固定的充液压力、轴向进给参数下,采用有限元分析方法对三通管在充液成形中摩擦系数对壁厚的影响进行模拟分析,获得了摩擦系数对三通管成形壁厚的影响规律,得出摩擦系数为0.075时既能保证支管较小的减薄率,又能获得较好的壁厚分布的结论。同时,通过摩擦磨损试验机获得了不同润滑介质对应的摩擦系数,最终选取了一种摩擦系数接近0.075的润滑介质进行实际胀形验证,获得了满足壁厚及减薄要求的航空铝合金三通管件,可为三通管零件的充液成形提供一些理论指导。     

汽车扭力梁充液成形技术研究

针对变截面汽车扭力梁充液成形过程易出现破裂和起皱缺陷,通过有限元分析和实验研究,分析了预成形模具形状和充液成形时加载路径对扭力梁充液成形质量的影响。研究结果表明:当预成形模具导向角度过小时,管坯被机械挤压内凹变形时,圆角部位容易起皱;导向角度过大时,管坯材料流向凹模困难,减薄严重;充液成形时补料初始液室压力过大,材料堆积在零件端部起皱严重。     

大截面变化率汽车排气管的多工步液力成形工艺

为解决某乘用车大截面变化率排气管的整体制造难题,以439铁素体不锈钢管作为研究对象,基于eta/DYNAFORM建立了包含合模、补料、成形、整形在内的液力成形过程的有限元模型。并与实验相结合,研究了关键工艺参数对成形质量的影响规律,设计并优化了液力成形加载路径。结果表明,加载路径对排气管的壁厚分布和减薄率有显著影响。第1道次下,经响应面法优化后得到了成形压力、整形压力、轴向补料位移所组成的加载路径,所得到的零件最大减薄率为15.3%。第2道次下,优化后的最大减薄率为5.0%。第3道次下,优化后的最大减薄率为5.2%,以上3道次优化前的累计最大减薄率为31.5%,优化后的累计最大减薄率为23.7%,降低幅度为24.7%。最终通过实验验证证实优化后的液力成形工艺显著降低了零件成形开裂风险,并获得了质量优异的大截面变化率整体汽车排气管零件。     

关键参数对薄壁筒形件充液成形的影响规律

为了研究初始反胀高度(IRBH)、反胀压力(IRBP)和液室压力加载路径3个工艺参数对板料充液成形的影响规律,以不锈钢321材料为研究对象,进行板材充液成形工艺过程的分析。首先,利用数值模拟的方法,在有初始反胀(IRB)的充液成形基础上,研究了初始反胀高度与初始反胀压力的组合形式以及液室压力加载路径对制件成形的影响规律,然后分别研究了有无初始反胀的充液成形过程。最后,通过实验的方法进行验证。结果表明:当初始反胀高度为3.75 mm、初始反胀压力为2 MPa时,充液结束时板料的最大减薄率为4.803%,在所有结果中最小;无初始反胀时,零件壁厚最大减薄率为5%;当在充液拉深后期继续加大液室压力时,板料底部发生波动,出现二次变形,与此同时,板料最大减薄率增大。从而验证了合适的初始反胀高度和反胀压力可以减小制件壁厚的最大减薄率,液室压力加载路径不同,零件的壁厚分布也不同。     

汽车结构钢大曲率变截面管件充液成形工艺优化

大曲率变截面复杂薄壁钢管件被广泛应用于汽车行业,但因其成形难度较高,一直采用传统的分体成形,针对这一技术难题,采用一模两件整体充液成形方式,以提高零件的成形质量及使用寿命,并节约成本。通过有限元分析软件,建立大曲率变截面复杂薄壁钢管件充液成形的有限元模型,通过分析不同的预成形阶段压力加载路径,以及补料阶段的补料压力对壁厚分布的影响规律,并通过有限元模拟对零件成形的破裂及起皱的失稳情况进行分析,进而优化出最佳的成形工艺参数,得到该零件最优的成形阶段压力加载路径,以及最优的补料压力为80 MPa。并且根据优化的工艺参数制得合格的目标零件,进一步验证了成形方案及成形工艺参数的可行性。     

液室压力加载路径对5A06铝合金锥形件充液拉深成形的影响北大核心CSCD

为提高5A06铝合金锥形件的拉深成形极限,采用数值模拟与实验相结合的方法进行了锥形件充液拉深成形的研究,分析了不同锥角的锥形件充液拉深变形过程中的缺陷形成机制及工艺参数的影响规律。锥形件成形的典型缺陷为悬空区起皱,分析了不同液室压力加载路径对锥角分别为5°、10°、15°及20°的5A06铝合金锥形件的典型缺陷的影响,获得了避免缺陷的加载路径以及不同锥角的锥形件的壁厚分布规律,实验确定了不同锥角的锥形件的拉深成形极限。结果表明:随着锥形件锥角的增大,锥面悬空区增大,充液拉深成形过程中的第1阶段液室压力加载路径的斜率减小,可避免为克服悬空区起皱而导致的破裂缺陷;锥角越大,锥形件壁厚减薄率越大,拉深成形极限越小。     

双曲率薄壁铝合金盒形件充液成形工艺

双曲率薄壁铝合金盒形件是一种常见的飞机内蒙皮类钣金零件。针对目标零件采用传统落压成形过程中存在的生产效率低、表面质量差的问题,采用充液成形工艺成形该类零件,其目的在于提高零件表面质量并降低模具成本。通过数值模拟软件,建立了双曲率薄壁铝合金盒形件主动式充液成形的有限元模型,通过分析液室压力、压边力加载路径、润滑条件等因素对零件成形性的影响,对零件成形的起皱和破裂情况进行分析,优化确定最佳的工艺参数。并依据优化后的工艺参数进行了现场实验,利用数值模拟技术分析和解决了现场实验零件的质量问题,成功制造出合格零件,进一步验证了工艺方案及工艺参数的可行性。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.