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利用三种基于不同铆钉穿透机理的搅拌摩擦单面铆接工艺(Friction stir blind riveting, FSBR)对AA6061-T6(厚度为1 mm)与AA6022-T4(厚度为2 mm)铝合金板进行了铆接。发现完全依靠挤压机理实现铆钉穿透的工艺(FSBR-III),其最大铆钉穿透力比另外两种同时依靠挤压与切削机理实现铆钉穿透的工艺(即FSBR-I和FSBR-II)分别高33%与83%。通过分析铆钉穿透单一工件的过程,建立了工件材料去除率与铆钉穿透力的关系曲线,并综合考虑铆钉穿透机理以及摩擦热的影响,分析了穿透过程中不同结构铆钉的穿透力变化规律。研究发现,挤压机理在铆钉穿透机理中所占比重越高,则相同材料去除率下铆钉穿透力越大,同时穿透力受摩擦热的影响越明显。此外,通过接头断面观察,发现铆钉切削性能更优异的FSBR-II,所得接头中的上下工件间隙最小;FSBR-I与FSBR-II工艺会产生切屑,而在FSBR-III连接过程中没有切屑产生。 相似文献
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以CR590钢/AA6022-T4铝合金以及CR590钢/S-6000-IH铝合金单搭剪切接头作为实验对象,借助有限元仿真研究了下板厚度对钢/铝自冲铆接接头单搭剪切强度的影响规律。分别建立了2D自冲铆接过程以及3D自冲铆接接头单搭剪切的有限元仿真模型,并通过自冲铆接接头实验的失效模式与载荷-位移曲线验证了仿真的准确性。分析结果表明:当AA6022-T4铝合金下板与S-6000-IH铝合金下板的厚度由1.2 mm增加至3.0 mm时,SPR接头的单搭剪切强度开始由3.7与2.8 MPa增加至4.5与4.2 MPa,而后趋于稳定。并研究了不同铝合金下板厚度对SPR接头关键尺寸(底切量、剩余厚度和垂直互锁值)的影响,进而揭示了下板厚度对SPR接头单搭剪切强度的影响机理,发现:对于两种SPR接头,接头剩余厚度均随着下板厚度的增加而线性增大,但该尺寸不影响铆钉的锁合性能;而底切量随下板厚度的增大保持在0.5 mm不变;垂直互锁值则随着下板厚度的增加先线性增加,当下板厚度大于2.0 mm时则基本保持不变,对于S-6000-IH铝合金下板以及AA6022-T4铝合金下板,其饱和值分别为1.2以及1.... 相似文献
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<正>近几年来,在金属板材冲压成形工艺中辅以热处理工艺发展出一些新的成形工艺(即热辅助成形工艺),不但能提高金属板材的成形能力,还能够可控地改善成形后零件的使用性能,是实现对零件成形过程中的控性的一个重要途径。然而,目前还没有系统完善的金属板材热辅助塑性成形理论体系用于支撑该项技术的发展和应用。本文以硼钢板热冲压成形以及镁合金板pre-form annealing(PFA)成形等两种热辅助成形工艺为背景(国家自然科学基金项目No.51075307),研究并构建了金属板材热辅助塑性成形理论体系框架,围绕金属板材热辅助塑性成形理论体系中的关键理论问题,对两种热辅助成形过程中涉及的力学行为及成形极限进行理论研究,并研究热机械处理及(或)形变后热处理对 相似文献
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指南车的新型定向机构设计及其系统误差分析 总被引:1,自引:0,他引:1
中国古代指南车是轮系机械及自动机械的先驱,在机械科技发展史上具有特殊的地位,目前复原的指南车结构种类繁多,存在齿轮数目多、结构复杂而定向精度差和操纵繁难的问题.基于指南车的原理,运用差动轮系设计了一个结构简单、仅有8齿轮的新型较高精度的指南车定向机构;从齿轮传动的机械原理上分析及证明了该机构的机械定向功能;并进行了系统传动误差的分析,导出了定向机构系统误差与齿轮副传动误差的关系式;得到了尽可能减少齿轮副是提高指南车定向机构精度的重要途径. 相似文献
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CFRP及铝合金的应用是实现车身轻量化的重要途径,自冲铆接工艺是车身制造中广泛应用的异种材料连接技术。基于CFRP和AA6022-T4铝合金的自冲铆接,首先针对试件搭接顺序对接头性能的影响进行对比分析,结果表明复合板在上层时的接头最大拉伸载荷比复合板在下层时高48%;然后针对复合板为上层试件的搭接顺序,研究了铆钉下压力对接头性能的影响,并从接头单向拉伸强度和接头断裂模式两个方面对不同铆钉下压力所得接头的载荷-位移曲线进行分析,揭示了铆钉下压力对接头性能的影响及机理,即下压力主要通过改变复合板的破坏程度及铆钉在下板的扩张量来影响接头的力学性能。 相似文献
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针对超高强钢难成形的问题,提出了激光辅助机器人双点滚压成形工艺。以弯曲为例,研究了激光功率密度对弯曲零件回弹的影响,并基于响应曲面法,以回弹角度为目标函数,成形载荷为约束条件优化了角度增量和工业机器人位移补偿参数。结果表明,超高强钢零件回弹角度随着激光功率密度的增大而减小,激光功率密度为125 W·mm-2时零件回弹角度相较于常温成形减小了78.5%,但回弹减小趋势随着激光功率密度继续增大趋于平缓;将激光功率密度固定为125 W·mm-2,进一步通过响应曲面法将成形过程载荷控制在600~900 N范围内,得到了优化的4道次角度增量和两滚轮位移补偿值,相较于优化前的4道次成形策略,弯曲零件的回弹角度从6.0°降低到接近于0°。响应曲面法可用于优化机器人双点滚压成形工艺参数,从而显著降低滚压成形零件的回弹并且提高成形效率。 相似文献