板材冲挤复合成形模拟与裂纹预测

板材冲挤复合成形是一种厚板近净形成形工艺,在汽车零部件精密成形制造中有着广阔的应用前景。文章采用刚塑性有限元法对板材冲挤成形工艺进行了模拟,确定了板材冲挤变形的速度场、等效应力场和等效应变场,揭示了板材冲挤工艺的成形特点。基于J.W.Hancock与A.C.Mackenzie提出的断裂判剧和数值模拟分析,预测了板材冲挤成形裂纹产生位置和主要影响因素。通过实验测定板材冲挤成形中裂纹产生情况,验证了模拟分析结果,对于板材冲挤复合成形工艺设计有指导意义。     

基于Dynaform的汽车前托架成形分析及参数优化

分析讨论了汽车前托架零件的成形工艺及有限元分析前处理中工具体与板料的网格划分;探究了摩擦系数、压边力对板料成形的影响。结果表明,较小的摩擦系数增加了零件的起皱趋势,但对破裂缺陷有较大改善;基于模面破裂危险区的形变分析,对模面修改后进一步进行压边力优化,从而进行了符合实际工艺的多阶段前托架成形优化分析。采用优化后的工艺参数和模面形状进行实际试冲,得到了合格的零件,板料变薄率和增厚率分别在20%与5%的允许范围内。实际试冲与数值模拟的板料厚度应变误差在4%范围内,且板料轮廓收料情况相符。     

基于Autoform的汽车覆盖件拉深成形数值模拟研究

以典型覆盖件(汽车外轮罩)为研究对象,板料三维成形分析软件Autoform为平台,研究了板料与凸模、凹模的摩擦、压边力、拉深筋等因素对成形性能的影响。通过Autoform的成形仿真预测板料成形过程中减薄、拉裂、起皱等缺陷,同时分析缺陷产生的原因,进而优化板料成形工艺参数和改进模具结构。     

汽车覆盖件成形数值模拟与模具型面设计

以某汽车覆盖件为研究对象,利用板料分析软件Autoform对其进行了冲压方向的确定、压料面和工艺补充面设计、拉延筋设计以及拉延成形过程的数值模拟。通过仿真预测了板料成形过程中拉裂、减薄、起皱等缺陷,并根据模拟结果分析了板料与凸凹模的摩擦、工艺补充面、压边力、拉延筋等因素对缺陷产生的影响,进而调整优化了板料成形工艺参数和模具型面结构,消除了零件成形中的质量缺陷,提高了成形工艺的可靠性,为实际生产中覆盖件冲压工艺确定和模具型面设计提供了参考和依据。     

08Al钢质雷管壳冷冲挤工艺研究

针对来源广泛、价格低廉的08Al钢,替代铜、覆铜冲挤拉伸雷管管壳存在的掉底、裂纹、成品率低等缺陷,通过七连冲床的5次冲挤拉伸实验,从工艺、热处理、润滑、参数等方面着手研究.研究结果表明:固体、液相复合润滑能显著提高金属08A1延展性；采用08A1钢板涂机油、冲盂、木粉滚光、退火、磷化、皂化、冲挤等工序,提高了管壳的强度；降低退火温度、缩短保温时间等工艺避免氧化脱碳；优化的冲挤拉伸和模角参数不仅便于管壳成型且提高了模具寿命.该冲挤拉伸工艺,提高了管壳的成品率,成形的产品满足GB8031-2005要求,实现了材料的彻底替代,有效地降低了生产成本.     

精密端子件冲裁工艺参数优化

冲裁工艺参数的合理设计对产品最终成形质量影响很大。采用DEFORM软件建立了板料冲裁过程数值模型,对板料冲裁断裂过程进行了有限元分析,并与实验相结合,确定了能准确模拟板料成形过程的断裂阀值;研究了不同工艺参数对制件断面质量的影响,通过正交法优化了模拟结果,获得了最佳工艺参数组合,并通过实验验证了数值模拟优化结果。     

齿形离合器毂冲挤复合成形工艺

对某自动变速器的齿形离合器毂进行冲挤复合成形工艺研究。该零件形状复杂,厚度不均匀,具有极小的圆角半径,金属流动难以控制,成形过程比较困难。利用DEFORM-3D软件,对侧壁部分的减薄工艺和极小圆角的成形过程进行模拟,得到成形过程中影响金属流动的关键因素、金属流动变形机制、等效应力和等效应变分布规律,确定合理的冲挤复合成形模具结构和工艺参数,避免了成形过程中的压缩失稳和毛刺等缺陷。根据模拟结果进行试制,验证了工艺的可行性和模拟的准确性。     

基于卷积神经网络的板料挤压成形力预测

板料挤压过程中的成形力计算是合理进行模具设计和压力机选择的重要依据。为了快速、准确地获取挤压力数值,提出了一种结合有限元仿真和卷积神经网络的板料挤压力预测模型。利用所建立的板料挤压有限元模型,结合知识模板技术,批量获取了不同工艺参数下的成形力数据集;在此基础上,针对凸凹模几何形状难以用参数统一表征的问题,以凸凹模的轮廓图像为直接输入量,基于凸、凹模基础形状类,采用混合卷积神经网络结构,构建了适用于不同工艺参数的挤压力预测模型。经过验证和评估,所建模型对于规则形状和组合形状板料挤压力均有较高的预测精度,可以满足工程计算的需求。     

Mn18Cr18N钢护环热成形新工艺数值模拟的研究

针对Mn1 8Cr1 8N(N的质量分数为 0 .689% )钢护环自由锻成形时易出现开裂、组织性能不均匀、可控性差等难题 ,研究开发了坯料包套模内冲挤 ,分步扩挤复合成形等一系列省力成形新技术。通过热力模拟与计算机数值模拟 ,研究了复合热成形的机制 ,优化了实用的热力学参数 ,获得了所需的工艺过程信息与各种场量信息     

基于Dynaform的立柱加强件热冲压成形数值模拟分析

应用三维CAD软件对立柱加强件工艺补充部分进行了优化设计,并建立了其热成形模拟的有限元模型。利用DYNAFORM软件对其拉延过程进行了模拟,分析与优化了板料尺寸、压边力、拉延工艺补充面对立柱加强件热拉延成形的影响。模拟结果表明,优化后的工艺补充面改善了立柱加强件拉延成形时板料成形状态,零件在热拉延成形过程中未出现严重拉裂、起皱等缺陷,成形后板料温度分布均匀,满足生产工艺要求;采用热冲压成形工艺,达到了减少工序,提高板料成形性能等目的。     

从动螺旋伞齿轮摆动辗压三维有限元模拟

从动螺旋伞齿轮的形状复杂,摆动辗压难度大。采用刚粘塑性有限元对从动螺旋伞齿轮摆动辗压工艺进行了模拟,获得了从动螺旋伞齿轮的摆动辗压变形规律和力能曲线。通过对辗压力模拟计算与实验结果的比较,阐释了有限元模拟计算辗压力的有效性和不足。最后指出了对螺旋伞齿轮进行高精度的计算模拟要考虑的问题。     

直齿轮冲挤——镦挤成形过程数值模拟分析

针对直齿轮精锻成形工艺存在齿形充填困难和成形载荷大的两个问题,本文采用三维有限元分析软件DEFORM-3D对浮动凹模形式下,直齿轮冲挤—镦挤成形过程进行了数值模拟。通过分析金属材料内部的应力场、应变场的分布,挤压载荷和温度的变化,以及工艺参数对成形过程的影响,认为采用浮动凹模结构不仅有利于齿腔角部金属的充满,还可以极大地降低金属在成形终了阶段的变形力,从而为直齿轮精锻成形工艺的实用化提供了理论指导。     

基于遗传算法的板料成形回弹工艺参数优化研究

研究了基于遗传算法的回弹优化模型的建立过程.以压边力和凸凹模间隙为优化变量,以板料变薄量为约束条件,以确定的回弹角度为目标函数,以DYNAFORM为目标函数求解器,建立了板料成形回弹控制的优化模型和优化系统.得到了满足工艺要求的压边力和凸凹模间隙,实现了板料成形过程的工艺参数优化,为板料成形工艺参数的优化提供了一个有效的途径.     

铝土矿反浮选体系分散与凝聚理论

在铝土矿反浮选脱硅过程中,矿浆悬浮液的分散和凝聚状态对微细粒－水硬铝石的回收和精矿铝硅比有显著影响。要使各种硅酸盐矿物混合物达到有效的选择性分离,首先必需使矿浆悬浮液处于最佳分散状态,避免各种矿物细粒间的相互混杂和矿泥罩盖。针对高硅铝土矿反浮选脱硅过程,根据经典DLVO理论,从颗粒间的相互作用分析了微细粒－水硬铝石在各种含硅脉石矿物表面的粘附情况。结果表明：一水硬铝石与含硅脉石矿物颗粒间的范德化相互作用总是吸引;而它们间的静电相互作用在弱碱性条件下时为排斥,在弱酸性条件下时为吸引,一水硬铝石的夹带上浮较为严重,不利于铝土矿的反浮选。     

镁合金AZ91表面化学镀镍层的制备及性能研究

为了优化镁合金表面化学镀镍工艺,降低施镀过程中的污染,研究了AZ91镁合金表面直接化学镀镍工艺,并应用SEM对镀层表面形貌进行观察,通过EDS及XRD对镀层成分及物相进行了分析,采用划线划格法、静态浸泡法分别对镀层与镁合金基体的结合力、镀层的防腐蚀性能进行了分析.研究结果表明:AZ91镁合金表面可通过直接化学镀镍获得结合力良好、表面硬度较高的镍镀层.镀层的成分分析显示:由于NaH2PO2发生自身氧化还原反应,镀层中存在少量P.在3.5%NaCl溶液中的静态腐蚀试验结果表明:镀层的耐腐蚀性能良好,对合金基体可以起到较好的防护作用.     

一种哈夫模锁模力的计算

本文介绍了一种哈夫模锁模力的设计计算。通过对制件的工艺分析,思考设计难点,重点介绍模具锁紧力设计过程。通过制件工艺分析,计算出最适合的锁紧力。     

Development of small-sized friction stirs welding equipment for hand-operated welding

Much attention has been paid to FSW as a useful joining process that provides superior characteristics compared with conventional fusion welding. However, the FSW equipment must have a high stiffness due to the applied load and the tool torque, which increases the size of the equipment. Therefore, it is difficult to use the FSW technique on-site for repairs and/or hand-operated welding. In this study, the relationship between the FSW parameters and the process loads was investigated for the FSW with a counterbalanced tool and preheating to evaluate the possible miniaturization of the equipment. The results revealed that the counterbalanced tool concept with preheating was effective for the miniaturization of the equipment because it reduces the applied l and the tool torque during the FSW. Welding direction force Fx and transverse direction force Fy can be reduced below 70 N and 50 N respectively.     

Quantification of the chip segmentation in metal machining: Application to machining the aeronautical aluminium alloy AA2024-T351 with cemented carbide tools WC-Co

The chip segmentation process has a significant effect on the cutting force fluctuation during machining which could affect tool vibration and tool wear. This paper deals with a quantitative analysis of the chip segmentation phenomenon in metal machining. The notion of intensity of the phenomenon has been introduced. Various parameters have been proposed for this purpose. These parameters are based on dimensional characteristics of the segmented chip and the strain distribution within the chip. A Finite Element based modelling has been developed to simulate the chip formation process in the case of machining aeronautical aluminium alloy AA2024-T351 with WC-Co based cutting tools. From the simulated chip morphologies, introduced chip segmentation parameters are assessed. The impact of the cutting speed and tool geometry on the chip segmentation intensity is clearly highlighted. The relevance of each parameter is discussed. Cutting force and contact length fluctuations with respect to the cutting speed variation when segmentation occurs are discussed and deeply analysed. A correlation between average cutting force reduction and segmentation intensity when the cutting speed increases as well as between chip formation process and cutting force oscillation has been established thanks to the introduced parameters, showing thus their usefulness.     

热冲压过程中压边力对工件成形质量的影响行为CAE分析

应用三维有限元模型和PAM-STAMP软件对汽车地板纵梁的热冲压成形过程进行了数值模拟,通过模拟地板纵梁在不同压边力作用下的热成形过程,着重考察了压边力对工件成形质量的影响.研究发现：压边力增大到一定值后,继续增大压边力导致工件成形质量下降,其中压边力在200kN时,工件成形质量最好,为热冲压工艺的制定提供良好的理论依据.     

Machinability of Glassfiber Reinforced Plastics and Application of Ultrasonic Machining

For a fundamental study on machinability of glassfiber reinforced plastics, chip formation, cutting force and surface quality are evaluated in orthogonal cutting with varied fiber angles. The experimental results have led to trial application of ultrasonic machining, which has been verified experimentally to be highly effective in view of cutting force and surface quality.