H形轴对称锻件变形均匀性控制的研究

H形锻件是一种典型的成形件。本文采用基于灵敏度的正向模拟优化法 ,利用自行编制的程序 ,以控制终锻件变形均匀性为目标 ,对高宽比H/B =1 .0的H形轴对称锻件的预成形工艺进行了优化设计 ,并与商品化软件DEFORM的模拟结果进行比较 ,优化效果明显。     

基于响应面法的大型铝合金锻件的多目标成形优化

以大型铝合金锻件为研究对象,以锻件的应变均匀性及锻造变形力作为评价指标,提出了采用正交实验并进行响应面法建模分析,得到了二阶响应面模型。通过数值模拟验证模型准确性,可用于后续优化。求得目标函数设计空间中的最佳工艺参数组合为:飞边槽高度3.56 mm、锻造温度451℃、摩擦系数0.35和成形速率7.25 mm·s-1。采用Deform对优化后的工艺参数进行验证,优化后锻件的成形均匀性较好,并可以降低锻件成形载荷。根据优化结果,对铝合金锻件进行生产试制,结果表明,通过多目标优化后得到的锻件尺寸及性能均满足要求,设备成形载荷能较好地满足要求。     

H形轴对称锻件变形均匀性控制的研究

H形锻件是一种典型的成形件。本文采用基于灵敏度的正向模拟优化法,利用自行编制的程序,以控制终锻件变形均匀性为目标,对高宽比H/B=1.0和H形轴对称锻件的预成形工艺进行了优化设计,并与商品化软件DEFORM的模拟结果进行比较,优化效果明显。     

基于正交试验的铝合金筋板类锻件成形工艺参数多目标优化

为了获得更好的铝合金筋板类锻件锻造成形工艺参数,采用正交试验和有限元模拟技术对锻造成形工艺参数进行了多目标优化。以铝合金筋板类锻件成形载荷和金属流动速度作为评价指标,分析成形速率、坯料温度、摩擦系数、飞边槽桥部宽度和高度对锻件质量的影响。并用极差分析法分别得到成形载荷和流动速度的最优工艺参数。最后利用多目标综合平衡法,获得成形载荷和金属流动速度的工艺参数组合,并对最优工艺参数进行了验证。     

预制坯对航空类铝合金H型锻件截面组织流线的影响

针对航空类铝合金H型锻件成形过程出现的穿流、变形不均匀等缺陷,以Deform软件为平台,研究不同筋部高宽比预制坯对铝合金H型锻件成形过程中金属流线及晶粒尺寸的影响。研究结果表明,预制坯高宽比越小,锻件出现穿流缺陷越严重;预制坯高宽比越大,锻件出现穿流的几率越小,但锻件截面晶粒尺寸分布越不均匀。     

基于类等势场法的轮盘锻件预成形多目标优化设计

以轮盘类锻件为例,结合数值模拟与优化算法,研究基于类等势场法的锻件预成形多目标优化设计。首先,模拟分析坯料在预锻和终锻过程中的充填情况、变形均匀性和成形载荷,发现存在充填不足、折叠等缺陷。然后,以锻造充填率为响应值,基于静电场模拟结果进行响应面分析,获得预锻件最佳体积比和等势线取值范围。最后,以电势值为设计变量,对锻件预成形进行基于变形均匀性和终锻成形载荷的多目标优化设计,最终得到电势值取0.2370 V时为最优解。结果表明,优化后锻件充填效果良好,无折叠等缺陷,等效应变方差由0.4000降为0.1945,应变分布更为均匀,终锻成形载荷由1.22×10⁵ kN降为9.71×10⁴ kN,优化效果显著,可为同类锻件的生产提供借鉴和理论指导。     

新型变截面涡旋型线的多目标遗传算法优化

利用基圆渐开线和幂级数形式的高次曲线构造一种新型的变截面型线，并针对目前变截面型线优化设计中只以容积性能为优化目标而未考虑型线力学性能这一缺点，提出综合考虑容积性能和力学性能的多目标优化设计方法。将容积性能中的重要指标——压缩比和力学性能中的关键指标——轴向气体力和切向气体力作为优化目标，利用遗传算法对其进行多目标优化。结果表明：优化后的两大指标较优化前均有显著变化，压缩比提高了11.3%，轴向气体力和切向气体力明显降低，尤其是切向气体力降低的幅度较大，最大轴向力和最大切向力分别减少了2.11%和22.71%，表明提出的优化方法可以获得综合性能较优的变截面型线。     

基于正交试验的冲压成形工艺参数多目标优化

以某车型的前隔板为研究对象,通过三维建模软件设计工艺补充面和压料面,借助有限软件对其成形工序进行模拟分析.将数值模拟和正交试验设计相结合,采用多目标优化方法优化前隔板零件成形工序的压边力和各段拉延筋阻力系数,得到优化的参数组合为压边力F=500 kN,拉延筋阻力系数K1=0.4,K2=0.4,K3=0.3,K4 =0.6.极差分析表明,对最大减薄率影响最大的因素为拉延筋阻力系数K2,对最大增厚率影响最大的因素为拉延筋阻力系数K3.实验结果表明,采用优化后的参数得到实际成形零件无拉裂缺陷且零件厚度满足要求.     

压块对H96矩形管绕弯成形回弹与截面变形的作用

为了控制矩形管绕弯成形的回弹和截面变形,建立考虑压块力、速度加载条件的回弹和截面变形有限元预测模型,并对其可靠性进行实验验证。基于所建模型研究压块的摩擦因数、夹持压力和助推速度对H96矩形管回弹与截面变形的影响规律。结果表明:摩擦因数和夹持压力越大,回弹角和横截面高度变形越小。但压块对横、纵截面畸变的作用完全相反;芯头支撑区域内助推速度的变化能够影响回弹量,且不会加剧截面变形。提出变助推速度的压块边界条件组合方案,实现了弯曲角度小于90°和大于等于90°弯管的回弹量分别降低55.31%和36.45%,60°弯管的高度变形量平均降低1.79%,90°和120°弯管的高度变形量最大分别降低5.98%和6.35%。     

基于DEFORM的U型截面铝合金锻件淬火入水方式对残余应力的影响

采用DEFORM软件对U型截面铝合金锻件固溶后淬火入水方式进行了数值模拟分析,研究了4种入水姿态和自由落体、5 m/s及2 m/s的入水速度对锻件温度场和残余应力的影响规律。结果表明,锻件入水姿态和入水速度对残余应力的影响显著,该锻件以U型面旋转90°姿态和自由落体入水时,残余应力值最小且分布最均匀。     

基于正交试验的6061铝合金铣削工艺研究

建立铣削参数中主轴转速、进给速度、切削深度对6061铝合金铣削粗糙度影响的单因素试验方案,通过绘制铣削单因素对表面粗糙度的影响趋势曲线,分析各因素对粗糙度的影响规律及成因;再通过正交试验的极差、方差分析3个因素对6061铝合金表面粗糙度影响的强弱关系,最终确定粗糙度最优的因素组合。     

2A14铝合金筒体锻件成形工艺分析

在2A14铝合金筒体锻件试制过程中,采用十字镦拔加马架扩孔和芯轴拔长的开坯工艺方案,在立式碾环机上进行碾环生产,生产出了满足力学性能要求的锻件。     

铝合金壳体成形工艺优化

采用有限元模拟分析了壳体三套成形方案的可行性.结果表明:三套方案均能实现壳体零件无缺陷成形,三个方案凸模最高承受载荷分别为,82.4、121和84.8kN.确定材料利用率为95%和模承受载荷为82.4kN的薄壁管缩口成形工艺为最优方案,并设计模具进行了试验验证.     

基于数值模拟的7075铝合金转向节成形工艺优化

应用三维有限元模拟软件Deform对7075铝合金转向节成形过程进行了数值仿真与工艺分析。通过模拟研究,确定该转向节的成形方案为:二道次辊锻制坯加一步终锻成形。在辊锻制坯时,将原始圆坯优化为方坯显著地提高该过程的稳定性,进而改善了辊锻制坯件的质量。针对转向节较难成形部位,将辊锻以及终锻模膛结构作适当修改。改进后,所得终锻件各部位充填饱满、飞边分布均匀并且无明显折迭缺陷。实际生产表明,采用优化后的工艺成形的铝合金转向节质量良好,符合产品的使用要求。     

基于正交试验的2219铝合金电子束焊接工艺参数优化

通过正交试验方差分析对16mm厚2219铝合金电子束焊接工艺参数进行优化,以抗拉强度、弯曲角、外观质量和内部质量等为综合评定指标,得到其最佳工艺参数为:焊接电流190 mA、焊接速度850 mm/min、聚焦电流2045 mA和圆形扫描方式.     

基于表面粗糙度和反射率多目标优化的6061铝合金超精密车削工艺研究

目的 探究工艺参数对6061铝合金滚压件超精密车削性能的影响,对工件超精密车削加工表面粗糙度和表面光学反射率进行协同优化研究。方法 首先,对6061铝合金材料表面进行单向超声振动滚压以提高工件表面质量。其次,设计了四因素四水平的超精密车削正交试验,研究了切削工艺参数(主轴转速、进给速度、背吃刀量、刀尖半径)对6061铝合金滚压件表面粗糙度及表面光学反射率的影响规律。最后,采用灰色关联分析方法,将多个工艺目标参数优化问题转化为单目标的灰色关联度优化问题,通过超精密车削试验对优化结果进行验证。结果 主轴转速对表面粗糙度Ra和Sa的影响最显著,其次是刀尖半径和背吃刀量,进给速度的影响最小;工艺参数对可见光波段和中红外光波段反射率的影响程度与表面粗糙度一致,各参数按对近红外光波段反射率影响程度由大到小的顺序依次为背吃刀量、刀尖半径、进给速度、主轴转速;通过灰色关联分析获得优化工艺参数组合为主轴转速3 000 r/min、进给速度10 mm/min、背吃刀量5 μm、刀尖半径0.5 mm,此时对应的表面粗糙度Ra和Sa分别为2.162 nm和7.855 nm,可见光、近红外光、中红外光波段反射率分别为88.892%、88.893%、97.788%。结论 通过优化结果能够有效降低表面粗糙度、提升表面光学反射率,对制造高水平金属反射镜具有十分重要的现实意义和研究价值。     

铝合金锥壳体成形工艺分析

以铝合金锥壳体为研究对象,首先介绍了铝合金的优点和发展情况,然后对零件进行了工艺分析,提出了两种方案,最终得出了优化的工艺方案.根据该方案设计了挤压件图,确定了坯料的尺寸以及变形工序和设备.     

基于GS理论与GA-BP网络的板料多目标成形工艺优化

成形过程参数在板料冲压成形过程中具有较大的波动性,这种波动可能使得零件出现质量缺陷.本文提出了基于GS理论与GA-BP网络的板料多目标成形稳健优化设计方法.以汽车后纵梁为实例,确定影响其成形质量的7个因素,建立三个目标评价函数,通过正交试验设计和有限元分析得到关联度数据样本,对关联度进行极差分析得出最主要影响因素为压边力.然后将试验数据通过GA-BP网络建立了BHF-μ响应面,并获得该零件冲压时的压边力最优取值范围为350～450kN及最佳成形过程参数组合.通过实际生产验证,该方法对提高板料冲压成形过程的可靠性是有效的.     

大型饼形锻件成形工艺研究

采用“镦粗”和“镦粗＋旋转压下”两种工艺方案完成了大型饼形锻件成形过程的数值模拟。模拟结果显示在镦粗工序后,采用双面旋转压下方式完成最终饼形锻件成形可以增加锻件上、下端面附近的变形量,缩小刚性变形区范围,有利于锻件内部晶粒细化,从而提高饼形锻件调质后的性能。     

RR350铝合金固溶处理工艺正交实验与优化

为了获得最佳的RR350铝合金的固溶处理工艺,采用正交试验法研究了RR350合金固溶温度、固溶时间与合金淬火水温对合金力学性能与微观组织的影响。结果表明,采用525℃固溶温度,8 h的固溶时间以及采用60℃的淬火水温能够获得最优的机械强度。