不同成形工艺对扭力梁使用性能的影响研究

扭力梁成形工艺有多种,包括板材冷冲压、管材冷冲压、管材热冲压和管材液压成形等。为了揭示不同加工工艺对扭力梁使用性能的影响,采用数值模拟和试验方法,研究采用不同加工工艺成形的扭力梁横梁截面性能的差异;比较板状和管状扭力梁总成模态、刚度、强度和疲劳寿命的不同。结果表明:采用液压成形工艺制造扭力梁可以提高梁的扭转刚度和弯曲刚度;采用管状扭力梁相对于板状扭力梁可以降低重量,使梁的模态频率、刚度、强度和疲劳寿命等都得到很大提高,使其产生裂纹的方向平行于横梁,达到降低疲劳危险的作用。     

支撑内压对某型高强钢扭力梁液压成形的影响

通过数值模拟和实验研究了不同工艺参数对DP780高强钢扭力梁液压成形结果的影响,以改善零件的成形质量.理论证明了在V形区域内,上模与管材之间的间隙(管材凹陷深度)对液压终成形后零件的成形质量具有重要影响.因此,在预成形过程中采用内压支撑工艺,并讨论了不同支撑内压对成形结果的影响.结果表明,在预成形过程中,在适当的支撑内...     

汽车扭力梁充液成形技术研究

针对变截面汽车扭力梁充液成形过程易出现破裂和起皱缺陷,通过有限元分析和实验研究,分析了预成形模具形状和充液成形时加载路径对扭力梁充液成形质量的影响。研究结果表明:当预成形模具导向角度过小时,管坯被机械挤压内凹变形时,圆角部位容易起皱;导向角度过大时,管坯材料流向凹模困难,减薄严重;充液成形时补料初始液室压力过大,材料堆积在零件端部起皱严重。     

轴向补料量对扭力梁内高压成形质量的影响

研究了轴向补料量对CP800材料扭力梁内高压成形质量（成形壁厚分布和成形精度）的影响,结果表明：轴向补料能改善扭力梁的壁厚分布和成形精度,但补料过多会导致连接区起皱,影响其成形质量;当轴向补料量为12 mm时,最大减薄率为8.3%,整个扭力梁的尺寸精度都在0.5%以内,满足零件的设计要求。     

薄壁管件液压成形仿真研究

介绍了管件液压成形的基本原理及其相对传统工艺的优点,论述了管件液压成形有限元仿真的理论基础和方法.以薄壁管件为研究对象介绍液压仿真的一般实现过程,在计算机上预测了初始液压成形工艺方案可能产生的缺陷,提出了液压成形工艺方案的改进措施.研究表明,仿真技术为管件液压成形分析与模具设计制造提供了一种有效手段,有利于减少试模或修模次数.     

基于强度理论的扭力梁支架失效有限元分析及优化

为解决纯电动汽车扭力梁支架在道路试验中发生开裂的问题,运用有限元软件建立车身结构的有限元模型,通过整车多体动力学分析提取典型工况的载荷作为其载荷输入,基于强度理论,采用惯性释放原理对支架进行强度分析,结果表明:支架强度存在较大风险,风险位置与整车道路试验开裂位置基本吻合。针对危险位置提出优化方案,提高支架结构强度。通过提高支架的强度和传递支架的载荷,能够有效改善支架结构的应力分布。跟踪路试耐久试验,验证方案的可行性。通过利用CAE分析技术在产品开发过程中的应用,有效找到问题原因并有针对性地加以优化,从而缩短开发周期和节约成本。     

圆管液压成形过程有限元模拟及失效分析研究

选择圆管中间膨胀的液压成形为研究对象.应用LS-DYNA软件,实现圆管液压胀形的模拟仿真过程,为具体的成形实验提供了参考.管件液压成形过程的三种主要的失效形式有弯曲、褶皱、破裂,而液压成形控制中最主要的参数就是压力,轴向给进力以及材料性质.研究中针对不同加载路径所得到的不同成形效果与失效进行分析,得到的模拟结果与相同条件下的真实实验结果比较接近.研究表明,成形工艺中加载路径(内压力与轴向给进的配比关系)的重要性,同时也说明了该液压成形模拟仿真具有一定的准确性.     

含硼钢管状扭力梁热处理脱碳层对疲劳性能的影响

针对含硼钢扭力梁疲劳开裂问题,采用含硼钢BR1500HS为原材料,按照制管、预成形、液压成形、热处理、喷砂、激光切割等工艺制造扭力梁零件,通过台架试验对零件进行扭转疲劳性能测试,分析了台架试验过程中零件疲劳开裂后扭力梁的断口形貌、应力、应变、原始奥氏体晶粒度和金相显微组织.研究结果表明:含硼钢扭力梁台架试验中应力较大的...     

扭力梁热成形过程温度与微观组织的研究

利用有限元模拟软件和实物验证,研究了扭力梁热成形过程中的温度场、微观组织和硬度的变化关系。研究表明:零件的截面形状对成形后零件的温度场分布有直接影响,截面形状差异会造成不同区域与模具接触程度有差异,成形结束后不同区域温度分布也不同;扭力梁不同区域的温度冷却速度有差异,造成不同区域微观组织呈现不同形式,且平均冷却速率与硬度值成正相关关系;热成形后,零件微观组织主要为马氏体组织;部分区域成形时内部会有空腔,坯料与模具接触不紧密,淬火不充分,瞬时冷却速度低,会发生贝氏体和铁素体转变,整个零件呈现典型的高硬度区和低硬度区分布。     

基于试验和有限元方法的橡皮囊液压成形回弹规律

橡皮囊液压成形中常见的缺陷包括破裂、起皱和回弹等成形缺陷,其中回弹缺陷直接影响钣金件的尺寸精度。文章针对带下陷直弯边和凸弯边钣金件进行橡皮囊液压成形试验。结果表明,随着压力的增加,回弹值减小;弯曲线取向为90°的回弹值,大于弯曲线取向为0°的回弹值;弯曲成形性能与轧制方向的选取有关。有限元模拟结果与试验结果进行对比分析表明,模拟所得回弹值与试验结果相比偏小。     

钛合金(TC4)电子束焊接模拟

通过工艺试验,获得了9 mm厚TC4电子束焊接最佳工艺参数;利用有限元软件ABAQUS建立模型.结果表明,模拟焊缝形貌和表面残余应力结果与实测结果具有非常高的一致性,说明了穿透性强的圆锥热源和辐射性强的双椭球热源组成的复合热源能够有效地反应出电子束焊接特点,证明了有限元模型的正确性;进而对模拟结果进一步分析,得到焊缝周围存在较高残余应力,尤其是在焊件内部存在危险的三维拉伸应力状态.     

弯曲直梁变形回弹有限元法及其实验验证

基于弯曲成形直梁的回弹最小势能原理，给出了计算直梁弯曲成形回弹量的有限元法。编写了有限元程序，计算了简支梁受集中载荷的弯曲变形回弹量，并与实验结果相比较，结果证明弯曲成形直梁回弹有限元法是正确性的，是计算弯曲成形直梁回弹的又一新方法。     

5083铝合金三通内高压成形模拟研究

为探讨5083铝合金等径正三通的内高压成形规律,采用有限元模拟首先分析了成形过程的变形情况,其次研究了壁厚以及应力、应变的分布,用成形时应力、应变的变化解释了形成厚度分布趋势的原因.模拟结果表明,支管顶部壁厚减薄,主管以及与冲头接触处明显增厚.在内高压成形的三通铝合金管在几何尺寸及壁厚分布方面,实验结果与有限元模拟值基本吻合.     

BT20钛合金电子束焊接残余应力三维有限元数值模拟

研究钛合金电子束焊接构件残余应力的大小和分布，了解残余应力的形成机理，具有十分重要的理论和实际意义。作者利用ANSYS程序模拟了BT20钛合金电子束焊态和焊后电子束局部热处理的实际焊接温度场以及焊接接头应力场的变化和残余应力的分布。计算结果表明，钛合金薄板焊缝中心残余拉应力的峰值达到焊缝金属屈服强度σn的60％-70％；焊后电子束局部热处理可以降低焊缝中心处的拉伸残余应力值，降低约50％左右；用所建模型计算得到的数值结果规律与实测的残余应力值基本一致。     

Finite element analysis on electron beam brazing temperature and stresses of stainless steel radiator

Based on thermal-elasto-plastic finite element theory, a two-dimensional finite element model for calculating electron beam brazing temperature and residual stress fields of stainless steel radiator are presented. The distributions of temperature and residual stress are studied. The resuhs showed that temperature distribution on brazing surface is rather uniform, ranging from 1 026 ℃ to 1 090 ℃. The residual stresses are varied from initial compressive to tensile , and the variation of residual stress is very little in total zone of brazing surface.     

轿车加强梁内高压成形规律的仿真研究

针对轿车前副车架加强梁内高压成形技术,为了研究其成形规律,借助非线性有限元软件AUTOFORM,采用多道次工序开展轿车加强梁内高压成形数值模拟研究。确定了合理加载路径及主要参数设置,通过仿真计算其壁厚最大减薄率为19.84%,基于此分析了低温退火处理、模具与管材接触面的摩擦系数对加强梁内高压成形厚度分布以及结构件最大减薄率的影响规律。结果表明,低温退火处理方法较未经退火方法其最大减薄率会有显著降低,并使其壁厚分布更加均匀;同时,摩擦系数越小,壁厚减薄率越小,且对于横截面处壁厚分布越接近于初始壁厚。     

飞机铝合金双曲度蒙皮充液成形的数值模拟与试验

针对某型飞机上蒙皮零件,基于有限元分析软件Dynaform,对主动式充液成形和被动式充液成形两种方案进行了数值模拟对比分析。根据数值模拟结果,认为该零件较适合采用主动式充液成形,其次,通过修改工艺补充面和优化成形工艺参数,有效地控制零件的最大减薄量。同时,保证一定的减薄量,使板料达到塑性变形状态,从而有效减小回弹。再通过回弹分析,根据回弹量计算结果,运用Think Design软件对模具型面进行回弹补偿,将回弹量控制在合格范围内。最终通过实际试模,验证了数值模拟的准确性及适用性,加工出表面质量良好、精度满足要求的合格产品。     

基于灰色系统理论的汽车横梁充液成形用坯料优化

类似汽车横梁这些复杂管类结构件的充液成形,是一个不均匀的变形过程,坯料的相对形状及尺寸,是影响金属流动的关键因素,从而对充液成形零件的最小壁厚、最大壁厚等评价对象有重要影响。以坯料的弯曲角度、弯曲半径、轴线高度差为因子,建立正交试验设计方案,进行有限元模拟,获得不同坯料尺寸下的最小壁厚、最大壁厚参考序列。利用灰色系统理论,计算各个参考序列与比较序列之间的关联系数,将多目标转化为以关联度为目标的单目标。进一步计算各坯料结构尺寸的平均关联度,获得优化的坯料尺寸组合参数,以此进行有限元模拟和生产实验。验证结果表明,该优化方法能够获得满足质量要求的充液成形的汽车横梁。     

钛合金平板电子束焊接温度场有限元分析

焊接温度场不仅直接通过热应变，而且还间接通过随金属状态和显微组织变化引起的相变、应变决定焊接残余应力，因而对焊接温度场的研究是焊接应力应变分析的前提。在通用的有限元软件ANSYS平台上，根据电子束深熔焊的特点，提出了圆锥形体热源模型，并对电子束焊接温度场进行了数值模拟。有限元数值模拟结果同电子束试验焊缝形状有良好的一致性，圆锥形体热源模型体现了电子束深熔焊所特有的钉形焊缝，能较准确地模拟电子束焊接温度场。