模架集成式粉末成形设备的研制

介绍一种模架集成式粉末成形设备。该设备将模架集成在压机中,并取消传统压机中的下缸,使得设备的体积大大减小,结构简单。设备所有模板均为液压驱动并能独立运动,具有较高的灵活性,可以成形密度均匀、多台阶面的复杂粉末冶金零件。     

粉末冶金多台面复杂成形零件压制设备的设计

介绍一种精密成形粉末压制设备的设计。该设备为预紧框架式机身 ,在大工作压力下机身弹性变形小 ,压机框架上的油缸能独立驱动两层模板。多层模板精密成形模架采用集成油缸驱动。三层模板都能独立运动 ,与框架上油缸配合 ,可以成形密度均匀、各台面高度差较大的精密多台面复杂粉末零件。     

基于有限变形弹塑性本构方程的金属粉末压制成形力学建模及数值模拟

报告在中国国家自然科学基金重点项目“金属粉末高致密化精密成形系统技术基础及应用”、国家高技术研究发展计划(863计划)“高性能粉末冶金材料温压精密成形技术”和广东省自然科学基金研究团队项目“金属粉末精密成形先进制造系统的理论及应用研究”的共同资助下,所提的基于有限变形弹塑性本构方程的金属粉末压制成形力学建模及数值模拟研究成果。在分析比较椭球面屈服准则和岩土类材料屈服准则的基础上,选择适用于金属粉末材料等可压缩连续体的椭球面屈服准则。     

粉末成形设备PLC控制系统的设计

介绍2000kN数控精密金属粉末成形设备PLC控制系统的设计过程。根据系统要求,分别对控制系统的硬件和软件两个方面进行选择和设计,选用西门子公司的SIMATIC S7-300可编程控制器。为能够生产上二下三台面的粉末成形零件,控制系统需要分别对阴模、上内模冲、上外模冲、下内模冲、下中模冲、下外模冲进行控制,用户可以根据需要调整各模冲的位置、速度和压力,提高成形零件的精度和质量。     

中密度钨-镍-粉末注射成形喂料的流变性能与流动本构模型

研究了中密度系列钨-镍-铁(烧结后密度分别为10,14,17 g·cm-3)粉末注射成形喂料的流变行为,分析了在相同粘结剂和粉末装载量的条件下,剪切速率、温度以及钨镍成分配比对喂料流变性能的影响.结果表明:钨-镍-铁喂料属于非牛顿型流体,遵从假塑性熔体的流动规律,具有较高的熔体粘度;其表观粘度随剪切速率的增大、温度的升高而减小;非牛顿指数随温度的升高而增大;钨在合金中所占比重越大,喂料对剪切速率的变化及温度的变化越敏感;利用非线性回归技术拟合流变参数,得到了喂料的流动本构模型.     

基于BCJ本构模型的高速切削过程数值模拟

在高速切削过程数值模拟中,材料本构模型影响着数值计算精度。基于有限元软件Abaqus平台,引入基于位错动力学的BCJ本构模型,实现铝合金高速切削过程更为精确计算。研究了BCJ本构模型嵌入Abaqus的关键技术及其高速切削过程有限元模型建立方法,完成了铝合金6061-T6直角高速切削过程模拟,对比分析了基于BCJ本构模型和JC本构模型的差异。结果表明,数值计算结果与文献数据具有良好的一致性,BCJ模型能够更全面准确地描述高速切削过程中材料的动态性能,进而说明文中基于BCJ本构模型的高速切削数值计算是可靠的。     

基于oldroyd-B本构模型的磨料流加工壁面滑移仿真分析

基于oldroyd-B粘弹性本构模型,应用POLYFLOW软件对流体磨料在圆管中的壁面滑移状态进行了模拟仿真。将得到的圆管中流体磨料的压力值与磨料流加工机床上测试点的压力值进行比较,得到二者的相对误差不超过5%,验证了模拟仿真的可行性。通过仿真可知,流体磨料在工件壁面上的滑移存在速度临界点。通过比较不同管道入口流量、流体磨料黏度和壁面滑移系数对壁面滑移速度的影响可知,当管道入口流量越大、流体磨料的黏度越高,以及壁面滑移系数越小时,加工过程中的壁面滑移速度越大。     

微体积成形晶界影响区域材料本构方程的构建及有限元模拟

基于微体积成形的成形机理及传统的表面层模型,将分析体分为内部多晶区域、表面层晶粒内部区域和表面层晶粒影响区域.参考Hall-Petch公式并引入尺度参数,对微镦粗试验数据进行回归分析,构建纯铜晶界影响区域材料的本构方程.分区域赋予分析体材料本构关系并进行离散化处理,对纯铜微镦粗过程进行数值模拟,分析结果体现了微成形的基...     

NiTiNb记忆合金热力学性能的试验及其唯象本构模型

现有形状记忆合金(Shape memory alloy, SMA)管接头数值分析中没有考虑塑性变形及其影响,基于不可逆热力学框架,考虑塑性变形对逆向马氏体相变的影响,构建相变和塑性耦合的NiTiNb SMA唯象学本构模型,基于有限元软件ABAQUS二次开发功能,编译用户自定义子程序,对SMA热机耦合作用过程进行数值模拟,并与NiTiNb合金低温下的拉伸和约束升温性能试验研究结果对比。结果表明,数值分析结果能够很好地描述试验所得的应力应变曲线和升温过程的应力温度曲线特征,能够描述材料预变形提高逆向马氏体相变温度的规律,得到低温变形及升温恢复过程中材料内部Mises应力、等效相变应变和等效塑性应变的演化规律。结果表明数值仿真与试验取得了较好的一致性,为进一步的SMA管接头装配性能模拟及设计优化奠定基础。     

基于粘弹本构模型的注射成型充填过程模拟研究

为反映聚合物粘弹属性对注塑产品质量的影响,基于粘弹本构模型,对三维薄壁制件的注射成型充填过程进行了数值模拟研究。针对三维薄壁件,经合理简化假设,建立了其充填成型过程的数学模型,采用不可压缩Leonov粘弹本构模型。采用有限元/有限差分法来求解压力场和温度场,采用控制体积法来实现前沿界面跟踪,采用4阶龙格-库塔方法求解弹性应变张量。以一薄壁圆盘为例,对其注射充填过程中的充填时间及压力、剪切应力和第一法向应力差分布进行了数值模拟。模拟结果与前人的实验结果吻合较好,说明了本文建立的模型和数值方法的有效性及可靠性。     

板料成形快速仿真集成系统功能模型设计

介绍了将自动测量技术、离散点直接生成有限元网格技术 ,板料有限元数值模拟仿真技术等集成在一起 ,建立金属板料快速仿真集成系统 ,使用 IDEF0法建立了集成系统的功能模型 ,并说明了各模块的具体作用 ,为整个系统的建立奠定了基础。     

旋压引伸复合成型装置的设计与数值模拟

基于旋压和引伸复合成型原理,设计了大长径比回转件精密成型装置,应用有限元分析方法,数值模拟了非均匀壁厚工件成型的工艺过程,重点分析了金属变形区的等效应力和等效应变的变化情况,结果表明,旋压引伸复合成型工艺合理,成型装置设计可行,具有一定的推广价值。     

基于塑性流动本构关系的多步反向模拟法

传统板料成形反向模拟法的本构关系是建立在塑性形变理论的基础上,无法考虑变形历史的影响.提出一种新型有效的多步反向模拟法,采用弹塑性材料模型提高计算精度:引入DKT12薄壳单元考虑类似模具圆角处的弯曲一反弯曲效应等应变历史的影响.提出一种基于塑性流动理论的本构方程,可以快速准确地处理弹/塑性变形及加载/卸载状况,提高了应...     

热成形中金属本构关系建模方法综述

对目前文献中出现的材料热成形本构方程加以综述。分别介绍了动态回复、动态再结晶本构关系的建立方 法。通过引入材料参数随应变变化的数学模型,并结合Arrhenius方程形成了能够完整描述动态回复及动态再结晶 的统一本构方程。另外,对神经网络建立材料本构关系的过程作了详细介绍,并对预测结果与实验结果作了比较, 结果表明,神经网络可以很好地描述材料的热变形行为。文中对不同本构方程的优缺点及适用范围进行了分析,并 提出了将来本构方程的发展方向。     

柔性制管过程的样条有限条仿真

提出弯管过程样条有限条分析方法,建立基于更新拉格朗日方法(U.L.法)的弹塑性大变形样条有限条法的理论模型.采用该方法分析柔性制管过程变形带材的位移场、应变场和应力场.并应用可视化技术有效、直观、快速地显示模拟结果,对实际生产具有重要意义.     

浅谈火炸药环境用电气设备的防爆

从火炸药爆炸特性中的热感度和静电感度出发，提出了火炸药环境用电气设备的防爆原理及途径。为提高电气设备的安全性，还提出了一些安全措施。     

基于Dynafarm多角弯曲成型模拟及模具设计

板料成型数值模拟技术在工艺方案预测、毛坯尺寸估算和优化模具设计等方面具有重要的作用。板料成型模拟软件 Dynaform 具有强大的板料成型分析功能及前、后处理功能,主要用于板料成型工艺中模具的设计与开发。本文以汽车多角弯曲件为研究对象,根据板料成型特点,采用 Dynaform 软件,对零件冲压过程进行了成型模拟和回弹分析,确定了最佳工艺参数,优化了模具结构,完成了模具设计,改变了传统的依靠经验或反复试验和试模的模式,缩短了开发周期,提高了设计可靠性,降低了模具成本。     

粉末流动温压过程中粉末堆积数值模拟与优化

基于离散元法,综合考虑重力、接触力、阻尼、摩擦、范德华力等多种作用力的影响,建立了粉末流动温压过程中粉末堆积的数学模型,对相同材料不同粒径的二元颗粒粉末和相同粒径不同材料的二元粉末颗粒的混粉过程进行了研究。通过实验研究和数值模拟的结合,得到了一个不同数量比的二元堆积的密度规律:在大小粒子直径比为10,当小粒子是大粒子数量的300倍时,获得的最大堆积密度为0.824。通过实验验证了相同粒径不同密度的二元粉末颗粒的填充模拟过程,得到了一致的实验结果。研究结果有效地验证了离散元数学模型的正确性及相关数值模拟的实用性。