汽车桥壳液压胀形的数值模拟及其实验研究

对汽车桥壳液压胀形进行了数值模拟并进行了实验验证.分析了第1次胀形时液体压力恒定不变、液体压力按轴向压缩量线性变化、极限失稳及胀裂的情况,揭示出起皱的主要原因是液体压力过低,起皱后不利于后续胀形,而胀裂的主要原因是液体压力过高;第2次胀形时试件退火是最终成形成功的重要影响因素.得到轴向压缩量与液体胀形压力间的合理加载路径.     

同轴式电动汽车带轴头桥壳的一体式成形工艺北大核心CSCD

针对同轴式电动汽车驱动桥,设计了带轴头桥壳的一体式成形工艺,首先选用无缝钢管进行胀压成形制得预成形管坯,再对两端圆管部分进行冷态缩径、热态挤压成形轴头及与内侧连接的台肩。建立轴头挤压成形的力学模型,分析金属的流动趋势,揭示挤压量、镦粗区加热长度对轴头、台肩成形的影响规律,并给出挤压量的近似计算公式。针对某轴荷80 kN的电动汽车桥壳,通过有限元模拟和1∶1工程试验,揭示了挤压量s、镦粗区加热长度L对台肩根部壁厚、内腔圆角半径的影响规律,确定了s的合适范围为36~39 mm、L的合适范围为34~44 mm。研究表明:设计的一体式成形工艺可行,为生产实践提供了重要依据。     

矩形长板镦粗拉应力区界定曲线的理论解

本文求解了矩形长板镦粗时 (出现鼓肚 )的应力场。理论解析解表明 :水平应力 σx 等值曲线呈椭圆形 ;镦粗体内存在呈椭圆曲线界定的拉应力区。探讨了拉应力区与摩擦因子及镦粗体几何参数的关系。     

普通液压机双向等长缩径的试验研究及数值模拟

在普通液压机上采用单边缩径工艺实现了管坯双向等长缩径,进行了小批量生产试验,并利用有限元分析软件ANSYS对试验过程进行了数值模拟.通过试验结果和模拟结果的比较,证实了数值模拟的可行性,并进一步揭示出管坯缩径后的长度与初始长度之间存在一定的线性关系.     

新FM法拔长工艺参数匹配研究

应用ANSYS对FM锻造法进行了数值模拟 ,分析了端部与中部拔长时锻件内应力场分布规律。认为 :合理的锻造工艺参数应由砧宽比、料宽比和压下率三者匹配确定 ,其中压下率起决定性作用 ;对于某一砧宽比和料宽比 ,只有满足一定量的压下率的情况下 ,才能保证锻件心部一定区域内是三向压应力。     

方柱体镦粗的两个新力学模型

在对平板间镦粗圆柱体的研究［１，２，３］基础上，进一步对普通平板间的方柱体镦粗，进行了工程力学的分析，提出了二个新力学模型，并进行了实验验证。这为形成新的拔长理论［４，６］奠定了力学基础。     

径向精密锻造机V字锥形锤砧锻造分析及数值模拟

为改善精密锻造机锻造轴类件横向性能,设计一种新型锤砧——V字锥形锤砧,即在普通锤砧定径区两侧的主工作斜面上堆焊开口相反的两个V字锥形突起。对V字锥形下端的金属流动情况及坯料子午面与横截面上的变形进行分析,运用DEFORM软件对普通锤砧锻造与V字锥形锤砧锻造进行数值模拟,比较选定的5个横截面上典型点的应力应变,结果表明:使用V字锥形锤砧锻造,增加了金属的横向流动性,变形区的等效应变等效应力增大;减小了变形差异程度,横截面上各点的变形差异程度减小30%以上;改善了轴线心部的应力状态,中心点的轴向拉应力减小50%。生产实践表明,使用V字锥形锤砧替代普通锤砧锻造芯轴,有效提高了锻件的力学性能。     

管坯推压缩径端部翘曲机理及其影响因素分析

基于对管坯推压缩径的理论分析、试验研究和数值模拟,揭示出缩径时管坯端部存在翘曲的主要原因:管坯内外层缩径量不均匀,使得内层的轴向变形大于外层,导致变形后的管坯端部产生刚体转动,使其外径大于凹模出口处内径,产生翘曲,而且翘曲区的长度近似等于最初位于凹模锥口部分坯料流出后的长度;并分析了缩径率、缩径凹模半锥角、摩擦系数、缩径管坯初始壁厚对管端翘曲和轴向伸长率的影响规律。     

新FM法拔长的临界砧宽比、临界料宽比及工艺参数研究

通过有限元模拟新FM法锻造,分析了锻件心部一定区域内的应力场分布规律,得出:对于不同压下率,在不同料宽比条件下,都存在着使轴向应力由拉应力转变为压应力的临界砧宽比λ_(1cr);在不同砧宽比条件下,都存在着使横向应力由拉应力转变为压应力的临界料宽比λ_(1cr)。合理的工艺参数应由砧宽比、料宽比及压下率三者匹配确定。数值分析结论,是新FM法工艺参数的精细化。     

主剪应力的应力莫尔圆解法

本文提出了主剪应力的应力莫尔圆解法，给出了主剪应力方向的判定方法，对于塑性力学及其在工程上应用具有价值和意义。