基于特征提取的多孔型模具CAM系统开发

针对多孔型模具数控加工中操作繁琐、数控代码生成质量不高的现状,利用特征提取技术,开发了UG平台下的CAM模块.采用特征识别和附加信息输入的方法,有效地实现了对多孔型模具CAD模型制造特征的提取.模块对钻削加工参数选择和多孔工艺规划分别进行了优化,提高了多孔型模具的生产效率.     

板料成形优化技术进展与质量工程研究

板料成形过程的优化研究对于改进模具设计、提高产品质量具有重要意义。综述了板料成形工艺优化的研究现状。考虑到在有约束的设计优化中,最优结果常位于约束边界附近,随机因素的波动易导致产品质量不稳定甚至失效,难以保持产品的可靠性和稳健性。为此,本文应用质量工程学中的6σ理念,提出了基于数值模拟的板料成形6σ稳健设计优化方法。     

基于数学模型的微细发泡注塑成型工艺与微泡关系的研究

研究了微细发泡注塑成型工艺中微泡长大的数学模型，建立了成型工艺和微泡尺寸之间的数学关系。在对该数学模型进行数值分析的基础上，着重研究了熔体温度、注塑时间、模具温度、初始填充量对微泡尺寸的影响。     

大型铸钢件的热处理数值模拟与实验验证

对一重量为3323kg的大型车轮铸钢件的预备热处理过程进行了数值模拟分析。介绍了铸件的结构尺寸和铸件材料的热物性参数，以及数值模拟所需的初始条件和边界条件。模拟得到了热处理工艺的CCT曲线和铸件某些位置的冷却曲线，计算了铸件在整个热处理工艺中不同阶段的温度场、金相组织和力学性能的变化和分布状态。在铸件进行了实际热处理后测试了力学性能指标，实测结果与模拟结果基本吻合。实践证明，数值模拟技术是确定和优化热处理工艺参数的有效工具，能有效缩短工艺设计周期，降低生产成本，保证热处理质量，这对于单件小批量生产的大型热处理件具有更加实际的意义。     

压力容器的结构优化设计及其具体实现

基于有限元分析程序和iSIGHT软件平台，对一薄壁压力容器进行了结构优化设计，介绍了具体的程序集成方法和自动寻优过程，得到了优化的确定性设计方案。考虑设计变量的随机性质，考察了确定性设计方案的可靠性。为了提高设计方案的可靠性，进行了一系列的6σ稳健设计，探讨了设计方案的最优性与稳健性之间的辨证关系。     

汽车覆盖件的冷冲压模拟研究

超高强度钢板热成形技术是实现汽车轻量化的重要途径之一,分为间接热成形和直接热成形两类。间接热成形技术主要有冷冲压和淬火两个关键步骤。针对间接热成形技术的冷冲压这一关键步骤,利用Autoform软件对22MnB5钢的汽车覆盖件进行了冷冲压过程模拟,对其结果进行了分析和优化。在此基础上,考虑到后续的淬火操作,对其进行了回弹分析和回弹补偿,以保证后续工序的正常进行。     

平面应变板料拉弯成形回弹理论分析

基于平面应变假设,采用服从Hill平方屈服准则和指数强化材料模型,建立了板料拉弯成形回弹量预测的理论模型。应用该模型计算了一个拉弯成形回弹实例,分析了单位宽度切向拉力、凸模圆角半径、摩擦因数及各向异性参数对板料回弹量的影响。分析结果表明,只有当中性层偏移距离超过板厚的四分之一时,增大切向拉力才能有效地控制板料回弹量,而且弯曲半径越大,增大切向拉力控制板料的回弹量越为有效,然而拉力不能无限制的增大,它的计算准则为板料最外层的等效应变应不大于极限应变。同时还表明,摩擦因数对板料回弹量的影响随切向拉力的增大变得更为显著,而各向异性参数对板料拉弯成形回弹量的影响也较为明显。与有限元数值模拟预测结果的对比表明,理论模型预测板料拉弯成形回弹量与有限元数值模拟结果很接近。     

316LN钢高温流动应力与动态再结晶模型

利用Gleeble热模拟压缩实验,研究316LN奥氏体不锈钢在温度950℃~1250℃、应变速率0.001s-1~1.0s-1下的高温变形特征,并测得相应的流动应力曲线。对实验数据进行计算拟合,建立加工硬化-动态回复和动态再结晶"两阶段"高温流动应力模型、动态再结晶百分数及晶粒尺寸模型。将所建模型写入有限元软件进行数值模拟,其结果与实验吻合,说明该模型准确可靠,可用于316LN热变形过程的数值模拟。     

316LN钢高温流动应力与动态再结晶模型

利用Gleeble热模拟压缩实验,研究316LN奥氏体不锈钢在温度950℃¹250℃、应变速率0.001s-11250℃、应变速率0.001s-1¹.0s-1下的高温变形特征,并测得相应的流动应力曲线。对实验数据进行计算拟合,建立加工硬化-动态回复和动态再结晶"两阶段"高温流动应力模型、动态再结晶百分数及晶粒尺寸模型。将所建模型写入有限元软件进行数值模拟,其结果与实验吻合,说明该模型准确可靠,可用于316LN热变形过程的数值模拟。     

热冲压高强钢B1500HS的淬火-碳分配试验研究

为克服现行热冲压制件塑性较差的缺点,研究将淬火-碳分配(Quenching-Partitioning)工艺与热冲压工艺结合的可行性。通过热冲压高强钢B1500HS的全马氏体转变、QP一步法和QP两步法的热模拟试验、拉伸试验、显微组织观察等方法,研究了不同QP热处理工艺参数对材料性能的影响。结果表明,在合适的工艺参数下,QP一步法能获得恰当的马氏体和残留奥氏体组织,在基本保证热冲压制件超高强度的同时有效提高其伸长率,从而提升制件的综合力学性能。试验结果显示,与代表现行热冲压工艺的全马氏体转变相比,QP一步法提高强塑积约24%。