轿车副车架内高压成形

用内高压成形技术在国内首次成功地试制出全尺寸轿车副车架样件,经检测尺寸满足设计要求。通过合理的弯曲工艺,避免了角部过度减薄引起内高压成形过程中开裂。采用典型截面二维数值模拟和整体零件三维数值模拟相结合的方法,给出了合理的预成形坯形状,控制壁厚分布和避免终成形合模时在分模面上管材被压出。通过该零件研制,基本掌握用内高压成形制造副车架的关键技术。     

轿车转向节臂零件内高压成形工艺研究

研究了某型号轿车转向节臂零件的内高压成形工艺,并成功试制出样件。样件横截面主要为矩形空心截面,且沿轴线截面形状尺寸变化很大,因此需要采用管材通过预成形和终成形两个工序来完成。在预成形中,通过内部液压和轴向力的合理匹配,使最大膨胀量达到70％的预成形件;然后在终成形模具中进行压弯、合模和内高压成形,获得壁厚、外形尺寸均满足设计要求的最终零件形状。由于管材截面连续,无焊接边,因此整体刚度、强度均比冲压焊接件有所提高,并有助于提高疲劳强度。     

空心双拐曲轴内高压成形加载路径优化的研究

内高压成形技术是一种利用液体作为传力介质，通过控制内压力和轴向推力来达到成形空心零件目的的先进制造技术，在航空、航天、汽车等轻量化领域获得了广泛的应用。管材的内高压成形过程十分复杂，成形结果与诸多因素有关，其中内压力及轴向进给的加载路径及其匹配关系对成形结果影响尤为显著，如何找出诸多影响因素对内高压成形的影响规律并进行合理的优化是内高压成形面临的重要问题。首先利用均匀设计法设计BP神经网络训练样本与检测样本。其次,分析BP神经网络和遗传算法，并进行融合，基于MATLAB语言编写BP神经网络的算法程序及遗传算法程序，对空心双拐曲轴内高压成形加载路径工艺参数进行了优化，得到其最优成形参数。并通过DynaForm软件仿真验证了结果的准确性，从而完成对管材内高压成形加载路径的参数优化，进一步提高了管材内高压成形的成形质量。     

内高压成形理论与技术的新进展

介绍哈尔滨工业大学在内高压成形基础理论、关键技术及工业应用等方面取得的重要进展。在基础理论方面,利用平面应力屈服椭圆描述典型内高压成形过程中应力状态及壁厚变化趋势;揭示变径管内高压成形过程中壁厚分布规律以及多边形截面环向的壁厚分布特点;指明整形阶段圆角充填时存在极限圆角半径;发明了用于测量管材环向力学性能的管材环向拉伸实验方法。在工艺关键技术方面,针对航空航天领域对大直径薄壁复杂管件的需求,发明了Y型薄壁三通管两步成形方法、双层管充液弯曲方法,试制出超薄Y型三通管、整体不锈钢进气道及弯管零件。在工业应用方面,研制了合模力最大达55 MN的工业生产用大型内高压成形机,并成功地用于轿车底盘零件大批量生产。     

管材内高压成形工艺研究

阐述了管材内高压成形基础理论,给出内高压成形区间和加载曲线之间的关系。结果表明:合理的弯曲工艺能控制外侧过度减薄和内侧起皱,避免了弯曲部位过度减薄引起内高压成形过程中的开裂。采用典型截面二维数值模拟和整体零件三维数值模拟相结合的方法,保证零件贴模度良好,安全裕度较高。通过内高压成形工艺开发出某副车架管梁,检测表明产品尺寸及型面均满足设计要求,现已批量化生产。     

汽车排气管件内高压成形数值模拟及试验

利用有限元分析软件,对汽车排气管件的压弯和内高压成形过程进行了数值模拟,研究了压弯成形过程中管坯在不同弯曲变形量下的壁厚分布和内高压成形过程中压力加载路径对成形零件壁厚的影响。基于有限元模拟结果,进行了压弯成形和内高压成形实验。结果表明,压弯成形和内高压成形弯曲叠加处最易破裂;通过优化加载路径可避免缺陷,获得壁厚均匀性较好的成形零件;成形实验结果与数值模拟结果一致。     

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。     

管材液力成形技术的研究进展

针对航空航天、核能工程与新能源汽车等国家重大科技工程领域中具有大膨胀率及大截面变化比等复杂结构特征的管类零件,开展将液压成形与机械力加载相结合的管材液力成形技术的研究。根据零件几何结构特征和施加载荷方向的不同,将该技术进一步分为轴向加载、径向加载以及多向复合加载液力成形工艺。从工模具开发、有限元仿真、加载路径优化及在典型复杂管类零件上的应用等多个方面,对管材液力成形技术的研究进展进行阐述和介绍。结果表明,该技术通过结合外部的机械力作用,在降低成形时管材内所需液体压力及设备吨位的同时,还能够实现变形量高达近70%的复杂管类零件的整体成形,从而提高了产品的成形性能和表面质量,进一步拓展了液压成形技术在管材精密成形中的应用,为高性能金属复杂管类零件的开发提供了有效的技术支撑。     

基于数值模拟的复杂铸件粉末注射成形问题研究

采用流体力学计算软件CFX对钳口铸件注射成形工艺的充模过程进行了三维模拟分析,得到了充模过程中各位置的瞬时温度场分布和瞬时压力场分布,并分析了充模过程中不同时刻模腔中各位置的压力和温度变化。通过研究铸件钳口熔体充模流动过程中不同时刻流体粉末的体积分数变化,指出数值模拟过程中固体粉末的体积分数变化和分布,可以得到成形精致坯的密度分布,以分析成形精致坯出现密度分布不均以及成形坯缺陷的原因,寻找控制成形缺陷和零件质量的方法。     

圆管受轴压和充液内高压成形极限的理论解析

对管材的内高压成形过程进行理论解析,研究变形过程中材料的应力应变状态,从本质上揭示内高压成形工艺变形过程中的力学规律.研究了管材内高压成形提高成形极限的机理,给出了内高压成形时各应力状态在屈服椭圆上的分布,得出了管坯发生塑性变形时内压与轴向力之间的相互关系.最后,讨论了管材内高压成形过程中材料的变形路径在成形极限图上的范围和控制载荷匹配的基本原则.     

新型管材冲击液压成形装置的设计

针对常规的管材液压成形技术需要昂贵的专用设备及模具、生产效率低等不足,开发了一种简单实用、可在冲床或压力机上使用的管材冲击液压成形装置,可用于薄壁金属管材的自然胀形、轴压胀形和异形截面中空件的冲击液压成形。该装置无需外部高压供给系统和专用液压成形设备,通过撞击轴压头挤压容腔中液体的方式来为管材提供液压力和轴压力。通过设计轴压头的行程和调节溢流阀的溢流压力值等来实现最大液压力和轴向进给量的合理匹配,并以304不锈钢毛细管和H65黄铜毛细管为试验管材做了相关试验。研究结果表明:该装置结构简单、操作方便;可实现最大液压力与轴向进给量的协调控制;合理的载荷匹配能显著地提高管材冲击液压成形的成形性能;H65黄铜毛细管破裂时所需的液压力小于304不锈钢毛细管破裂时所需的液压力。     

基于模糊控制的Y形管内高压成形加载路径优化

以薄壁Y形管为例,进行Y形管有限元建模。运用Dynaform有限元仿真软件进行内高压成形数值仿真,探讨Y形管成形规律、主要缺陷形式及缺陷产生位置;分析几何形貌参数、摩擦因数和加载路径等工艺参数对成形质量的影响。选取起皱间隙和贴模长度作为逻辑控制输入,评价成形状态;为优化Y形管内高压成形加载路径,将成形过程分为4个阶段进行模糊控制系统设计。结果表明：加载路径优化后,充模效果获得较大提升。将内高压成形工艺和模糊控制系统应用于某汽车排气系统Y形歧管,进行结构改进与成形工艺优化,获得了满足质量的合格零件。     

管材内高压成形技术的研究进展

随着结构轻量化的发展,近年来管材内高压成形的应用越来越广泛,尤其是在汽车行业.本文介绍了用内高压成形制造的典型结构件--枝杈管件、异形管件和空心轴类件,这类零件具有质量轻、刚度好,可减少后续机械加工等优点.探讨了内高压成形的发展趋势.     

深海高背压环境对C型波登管应变-压力特性影响的研究

针对深海环境,压力表工作存在高背压的情况,研究波登管承受极大外压应力时的应变-压力特性,探究压力表能否有效工作。基于ANSYS建立波登管的非线性有限元模型。通过对高背压与无背压环境下工作的C型波登管有限元仿真分析,比较两种工况下的应力与应变分布,得出C型波登管在高背压环境下的应变-压力特性,并在深海模拟舱内进行试验验证。仿真结果表明:深海高背压环境会使波登管最大应变量缩小,最大误差为1.0%,在有效工作允许范围内;应力分布不变,最大应力减小。C型波登管压力表在高背压环境下工作示数减小,但压力表示数误差在工作允许范围内。在高背压条件下波登管不会失效,压力表可以有效工作。     

VUHZ检测控制系统在ESP产线的应用

结晶器钢水液位检测和控制是连铸机生产控制的核心环节之一,稳定的结晶器液位对提高铸坯内部和表面质量、避免保护渣及其他非金属夹杂物卷入、减少漏钢或溢钢等生产事故具有重要意义。尤其是高拉速、高通钢量的ESP薄板坯连铸机,其对液位检测和控制的精度要求更高。以往在ESP连铸机使用的结晶器液位传感器均为NKK系统,其具有成熟的应用经验。针对VUHZ液位检测系统首次在ESP连铸机上的应用,通过优化系统控制参数、信号补偿、冷却水系统等解决了影响VUHZ传感器液位检测的问题。实践表明,在高拉速条件下,VUHZ系统液位控制精度及液位波动能够满足现场工艺生产要求。     

管材内压液力成形的稳定性分析

管材内压液力成形过程中 ,管坯在内压与轴向压力的共同作用下发生变形。成形过程中常见的缺陷是起皱和破裂 ,这两种缺陷的产生都和管的失稳有关。本文运用薄膜理论分析了管坯在轴向力单独作用下的压缩失稳 ,得出临界轴向压力的计算公式 ;从失稳应变强度入手 ,分析了圆柱管在内压和轴向压力共同作用下的分散性失稳 ,根据失稳应变强度的计算公式 ,分析了应力状态系数 a、厚向异性指数 rh、应变强化指数 n等因素对管的失稳应变强度的影响规律     

浅谈某车型纵管梁的内高压成形工艺

介绍了内高压成形原理,并以某车型前副车架纵管梁为例,分析了制件的结构特点和截面变化,重点介绍了该零件的内高压成形工艺方案的确定过程。     

基于AnyCasting的挤压铸造铝合金机座工艺研究

针对铝合金机座零件的结构和挤压铸造工艺特点,对原超慢速压铸模具的进浇方式、排溢系统、冷却系统进行再设计,使其适用于挤压铸造。利用AnyCasting软件,对修改前后的模具进行模拟分析对比,修改前模拟分析的产品内部缩松缺陷与实际情况一致,修改后的模具通过更改进浇方式,扩大排气槽及溢流槽,使气体在液流充填模具型腔过程中能顺利排出;并增加冷却水路来控制模具温度,保证产品在冷却过程中实现顺序凝固,进而消除产品的内部缩松缺陷。所获得的挤压铸造铝合金支座铸件组织致密,可进行T6热处理,力学性能接近锻件性能。     

多头内螺纹联接管的注射模设计

介绍了多头内螺纹联接管的注射模设计,该塑件外表面有一个装配通孔与内部相联,内部为多头螺纹,配合要求非常高,因此,模具设计的重点是多头内螺纹的成型和脱模,采用内滑块结构成型多头内螺纹,能保证塑件脱模顺畅,实现自动化生产。     

注塑机合模过程液压冲击与振动测试分析

针对双曲肘杆式注塑机合模机构的结构特点和运动特性,利用AMESim软件仿真分析其合模过程的运动,并设计实验系统;合模过程实验中,在液压系统的不同流量设置、不同压力设置以及流量变化速度参数下,测试液压系统各点的液压冲击以及合模板的振动数据。通过测试结果分析得出不同的压力、流量等对冲击振动及运动周期的影响规律:当流量增大时合模过程所需时间减少;振动幅度先减小再增大;压力对合模周期与振动减小影响不大。