一种大型薄壁碟形封头成形工艺优化

本文针对在实际生产大型薄壁碟形封头中遇到的成形缺陷问题,提出一种新的模具拉延筋设计方案,并利用非线性有限元软件Dynaform,采用大变形弹塑性有限元模型对06Cr19Ni10覬2380mm×5.6mm碟形封头进行了模拟计算,仿真结果表明了该模具拉延筋设计方案的有效性与实用性。     

一种降低飞机蒙皮回弹的装置及工艺

拉伸成形是飞机蒙皮的基本成形方法。结合蒙皮拉伸成形回弹过大的缺陷及影响因素,设计了一种振动辅助拉伸成形装置,分析了施加振动减小回弹的机理并提出了振动辅助拉伸成形的工艺方法。以单曲度蒙皮拉伸成形为例,通过数值仿真模拟,分析了施加振动对成形蒙皮零件回弹的影响,结果表明施加振动后回弹量明显减小,最大回弹值由1.44mm降到0.75mm,成形质量显著提高。     

工艺参数对镁钛异质金属超声波点焊接头拉伸性能及疲劳性能的影响

镁、钛等轻合金在工业上的广泛应用离不开其异质结构件的连接,作为应用较为广泛的固相焊技术,超声波点焊技术是实现高强度连接的有效途径之一。对镁钛异质金属进行超声波焊接,研究焊接参数对接头拉伸性能及疲劳性能的影响规律,用极差分析法和方差分析法研究焊接参数及参数间交互作用的影响权重,通过疲劳试验结果和Paris模型分析焊接参数对接头疲劳性能的影响。研究结果表明：在镁钛超声波焊接接头拉伸性能中,焊接压力是最显著影响因素,其次是焊接时间和焊接振幅,另外焊接时间与焊接振幅之间的交互作用对性能也有显著的影响。疲劳性能中,接头在不同的循环次数下失效模式不同,通过微观分析研究界面断裂机制,当接头达到高强度连接时,过高的焊接参数会导致镁板厚度降低,从而显著降低焊件的疲劳性能,其中焊接压力影响最为显著。     

飞机蒙皮振动辅助拉伸成形工艺分析

拉伸成形结束后,由于残余应力的存在导致蒙皮零件产生较大的回弹,会严重影响蒙皮的使用质量。基于回弹产生的原因,从工件的应力-应变机制阐述了振动减小残余应力的机理,提出了一种振动辅助飞机蒙皮拉伸成形的新工艺方法,给出了该工艺的主要参数——频率、振幅在应用选择上的依据条件及实际运用中可选择的合理范围。以飞机前缘蒙皮拉伸成形为例,通过数值仿真模拟,分析了施加振动对成形蒙皮零件回弹的影响以及频率、振幅对改善回弹的影响,并通过实验加以验证。结果表明,在飞机蒙皮拉伸成形过程中,施加振动可以更加有效地减小零件的回弹,当选取的工艺参数频率为30 Hz左右、振幅在1.5 mm左右时回弹值最小,效果最佳。     

声黑洞理论应用于板类结构的轻量化减振分析

声黑洞(ABH)理论是近年来发展起来的一种轻量化的控制结构振动和噪声的方法。在总结前人将ABH理论应用于板结构的基础上,阐述了基于ABH理论的声聚焦效应及研究现状,并讨论其在减振降噪方面的优势。提出了将声黑洞的声聚焦效应与动力减振器(DVA)相结合的概念,通过有限元模型模拟了附加阻尼、DVA后结构在减重及振动噪声控制方面的可行性,同时设计实验验证了仿真模型的准确性。结果表明,将ABH理论与阻尼块、DVA相结合可以在保持整体轻量化的前提下实现对板结构振动的有效控制,特别是附加DVA的方式针对低频率下的减振效果更加明显。     

多夹钳式板材柔性拉形工艺的数值模拟

多夹钳式柔性拉形工艺可克服传统拉形工艺存在的成形缺陷。研究了多夹钳式柔性拉形机的结构组成,分析了多夹钳式柔性拉形工艺的特点,分别选取S形曲面、马鞍形曲面和球形曲面,并利用有限元分析软件ABAQUS,对多夹钳式板材柔性拉形过程进行数值模拟分析。结果表明:在兼顾工件成形质量与拉形机研发制造难度的前提下,相对较高的夹钳离散化程度可提升S形工件的成形质量;相比于普通铰接方式,夹钳与液压缸之间采用球铰接方式时,马鞍形件有效成形区端部的成形质量更好;通过改善板料与模具之间的润滑条件,使球形件有效成形区板料的拉伸变形更充分,卸载回弹量更小。     

高强度热冲压钢板强韧性工艺优化研究

为改善强韧性,本文基于热冲压高强度钢板强度、塑性和韧性指标,选取加热温度、保温时间和开始淬火温度为设计因子,引入Kahn试验获得高强度热冲压硼钢撕裂强度和单位面积裂纹形核功来表征材料断裂韧性,进行多指标综合评分的L9(34)正交试验设计,以研究不同淬火工艺参数对热冲压高强钢强韧性的影响规律.结果表明:在加热温度为920~950℃、保温时间1 min、开始淬火温度为650~700℃条件下,热冲压硼钢SPFH具有优良的成形性能和强韧化指标.采用优化后工艺进行典型车身结构件热冲压试验,其撕裂强度、单位面积裂纹形核功和强韧比分别提升10.91%、20.32%和22.17%,在保证强度的基础上韧性得到了大幅度提高.     

汽车铝合金覆盖件轻量化温成形技术关键问题

安全、节能、环保的主题理念．对汽车产业界提出了轻量化发展的新要求。实现汽车轻量化的主要途径包括：优化汽车结构设计、缩小零部件尺寸、最大限度降低零部件的重量、采用铝镁合金、超高强度钢板、复合材料等轻质材料替代传统钢材。     

车用热成形先进高强度钢板样件的热胀形特征及成形性分析

通过高温热胀形特征分析,研究热冲压22MnB5合金在不同温度下的成形性,并利用Dynaform软件仿真验证。比较成形温度在800 ℃和700 ℃时样件的热胀形特征,结果表明,在800 ℃时成形,样件由于平面应变方向主应变过大,拉压应变区次应力为负值,造成拉伸破裂;在700 ℃下冲压成形的试件,各部分应变都处于安全区域,双向拉伸区域和拉伸-压缩复合区域的变形均匀,较前者成形性良好。另外,提出关于热成形先进高强度钢(Advanced high strength steel, AHSS)样件,其最佳成形温度不是现有文献报道的800～850 ℃的范围内,该结论为深入探索最佳成形温度、提高成形性提供了方向;建立成形前的快冷法(冷速不低于27 ℃/s),降温到目标温度700 ℃左右冲压成形。试验证明：通过该方法,样件的成形性明显改善,微观结构更为致密。     

低碳钢管液压胀形的数值模拟研究

基于板料成形模拟的CAE软件Dynaform,研究了低碳钢管在不同加压方式下的自由胀形,比较了单直线加压、折线加压与脉动加压三种加压方式对胀形质量的影响;同时,研究了折线加压下不同梯度的加载压力对成形的影响;在脉动加压下,研究了不同的基础压力与脉动幅值、轴向进给速度对成形的影响。结果表明,在脉动加压与合适的折线加压方式下,管材胀形区的厚度更高,成形质量较佳。轴向进给速度、脉动幅值与基础压力的大小均会对成形结果产生影响。