5052铝合金半球形件在覆板辅助下的成形过程研究

针对5052铝合金半球形件成形质量问题,提出了采用覆板辅助的成形方法.研究过程中通过有限元仿真和实验相结合,分析了压边间隙和覆板材料性能对成形零件壁厚及成形质量的影响,优化了成形工艺参数.研究结果表明,选取相对合理的压边间隙,使用高强度、高延伸率的覆板辅助,可显著提高5052铝合金半球形件的成形质量.     

汽车前桥空心短轴的热挤压成形工艺数值模拟研究

针对某汽车前桥短轴类零件成形制造中存在的生产效率和材料利用率低的问题,提出并设计了热挤压成形制造工艺。通过正交法设计多组参数条件进行数值模拟,实现了热挤压终成形工步的工艺参数优化,获得了最优的成形效果,达到了提高生产效率、材料利用率以及零件质量的目标。     

多楔带轮增厚成形有限元模拟及试验

针对多楔轮的结构特征,结合实际生产提出成形工艺方案。利用DEFORM软件建立旋压增厚成形的三维刚塑性力学模型,基于数值模拟和正交试验获得试验数据,通过分析得出各工艺参数在增厚成形中对成形载荷的影响趋势及影响显著性顺序,并获得最佳工艺参数组合。优化结果经过CAE模拟和试验验证,增厚毛坯的成形质量得到提高,成形载荷大大降低,保护了旋轮和旋压设备。     

基于激光熔化沉积的单道成形质量影响分析

激光熔化沉积可以快速成形零件,但是成形过程中会出现成形质量不良的现象。针对激光熔化沉积单道单层工艺过程,开展实验研究分析不同工艺参数下对沉积尺寸的影响程度和表面沉积质量。结果表明:光斑直径和激光功率对沉积宽度影响较大,送粉量和扫描速度对沉积高度影响较大;通过调节优化激光功率和扫描速度两个因素,可以有效提高零件的表面成形质量。该研究可为后续激光熔化沉积的质量监控和优化工艺参数提供指导。     

基于Dynaform的微型轴承浪形保持架冲压成形工序仿真分析

针对微型轴承浪形保持架成形的不确定性,工件的内径检测困难,成形件的质量不易控制的问题,采用板料成形数值仿真软件Dynaform对浪形保持架的成形过程进行模拟仿真和优化,分析工艺参数和模具结构参数对成形件质量的影响,为浪形保持架加工工艺和质量控制提供一种新的方法。     

基于灰理论的汽车覆盖件成形优化方法

针对汽车覆盖件成形出现的起皱、拉裂等缺陷,建立相应评价目标。以钣金成形有限元软件为试验数据获取工具,对工艺参数进行四水平的正交试验,得到对应的评价目标值。采取灰理论算法,把多质量目标优化问题转化为单质量目标优化问题,通过计算工艺参数对单目标的关联系数和多目标的关联度,换算出工艺参数的平均关联度。以此判断使评价目标最小时的工艺参数数据,得到最佳的工艺组合,通过有限元数值模拟验证,覆盖件产品成形质量得到了有效的提高。     

激光选区熔化区域连续能量调控扫描方法研究

针对激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)成形悬垂结构件中存在的翘曲、挂渣等成形质量问题,基于局部区域传热差异性和层间热量传递性研究成形过程中已凝固实体与粉末分布对温度分布的影响,从而对悬垂件的成形进行优化。建立了基于零件几何信息驱动的能量调控优化模型,通过识别模型的几何特征,根据局部区域内的凝固实体和材料粉末的比例计算能量影响因子,实现基于软件自适应调节的变工艺参数的定域定量扫描,最终实现区域能量连续调控与工艺优化。选取典型悬垂件进行316L材料的打印实验作为验证,结果表明相较于未优化的普通扫描方案,基于软件自动能量调控的优化扫描方案可以提高小于45°倾角的悬垂结构件的成形质量,成形40°悬垂结构件时,变参数成形的悬垂面面平均粗糙度Sa(Surface average roughness)达24.03μm,相比定参数成形的Sa为46.32μm,表面光洁度明显提高;同时可无支撑成形8 mm跨度的水平悬垂件。     

汽车引擎盖外板拉延成形工艺参数优化研究

针对汽车引擎盖外板拉延成形容易产生起皱、破裂、拉延不充分等缺陷的问题,对影响引擎盖外板成形质量的工艺参数进行了研究。运用单因素变量法,研究了压边力、凸凹模间隙、摩擦因数、拉延筋高度、冲压速度对引擎盖外板拉延成形的影响;提出了一种基于正交试验法和极差分析法,以最大减薄率为优化目标,获得了最优工艺参数组合,确定了各因素对引擎盖外板最大减薄率影响主次顺序的优化方法,并对试验结果进行了方差分析,得出了影响最大减薄率的显著因素;应用优化后的工艺参数进行了模拟仿真,获得了良好的拉延成形效果。研究结果表明:使用最优工艺参数组合进行试模,获得的引擎盖外板最大减薄率为19.585%,最大增厚率为1.047%,成形质量较好;应用基于正交试验法的数值模拟技术能够提高引擎盖外板成形质量,减少试模次数、缩短生产周期、降低生产成本。     

奥氏体不锈钢薄板成形模拟分析

模拟分析奥氏体不锈钢薄板冲压成形过程,与生产中的成形缺陷进行对比分析,验证模拟结果的有效性.通过调整参数,确定影响成形质量的关键因素.结合弹塑性理论,对冲压成形过程中的载荷、压边力及摩擦系数等参数进行优化,确定最佳工艺参数,提高冲压质量,降低生产成本.     

多目标质量的覆盖件成形工艺参数优化

覆盖件冲压是复杂的塑性变形过程,成形工艺参数较多,难以精确地建立工艺参数与成形质量之间的关系。选取优化合理的工艺参数匹配是保证无破裂、无起皱和板料厚度均匀分布等成形质量的关键。通过将压边力、拉深筋高度、凸筋圆角半径、凹筋圆角半径、摩擦因数作为自变量的条件下,以正交试验为设计方案,模拟轮包覆盖件成形,获得成形质量目标破裂、起皱、厚度最大变薄率的数据。通过层次分析法计算多质量目标的权重,利用灰色系统理论,分别计算成形质量对理想单目标值的关联系数和多目标函数的关联度,进一步计算获得各成形工艺参数的平均关联度,用优化的工艺参数进行有限元模拟验证,最终指导设计、试模,板料冲压结果表明成形的质量明显提高。     

基于位移场的涡轮叶片模具设计中的反变形技术研究

为了提高涡轮叶片的成形质量,减少模具的修模次数,提出了一种基于反变形原理的模具优化设计方法。通过使用ProCast软件对涡轮叶片进行铸造过程仿真,利用有限元模型计算涡轮叶片的精铸位移场,建立基于位移场的反变形方法,并使用该方法对模具进行优化设计,经涡轮叶片模具设计仿真试验验证,所采用的方法取得了良好的效果,可初步应用于模具的优化设计中。     

基于位移场的涡轮叶片模具设计中的反变形技术研究

为了提高涡轮叶片的成形质量，减少模具的修模次数，提出了一种基于反变形原理的模具优化设计方法。通过使用ProCast软件对涡轮叶片进行铸造过程仿真，利用有限元模型计算涡轮叶片的精铸位移场，建立基于位移场的反变形方法，并使用该方法对模具进行优化设计，经涡轮叶片模具设计仿真试验验证，所采用的方法取得了良好的效果，可初步应用于模具的优化设计中。     

大型直缝焊管预弯成形工艺稳健性设计

为提高预弯成形质量,采用有限元法分析了预弯成形过程,并验证了计算结果的准确性。在此基础上,考虑板料的材料性能参数等不确定因素对成形质量的影响,并基于随机模型的稳健性设计方法获得了预弯成形技术参数的稳健性优化设计方案。研究结果表明:稳健性优化使成形质量的性能指标得到了改善,将可靠性由4.2%提高到97.7%,显著提高了焊管成形质量可靠性。     

智能控制在模具温控成形中的应用

模具的温度控制和调节是高效而经济地生产高质量成形零件的必不可少的条件.介绍了智能控制在模具温控成形过程中的应用现状,指出数值模拟对温控成形过程温度场的研究有助于控制成形过程,实现对模具温度的智能控制,使零件的质量得到充分保证.     

汽车制动鼓断裂原因浅析

对断裂失效的汽车制动鼓进行化学成分、金相、硬度及断口形貌等分析,分析结果表明,制动鼓断裂是由于零件本身存在疏松铸造缺陷引起。结合灰铸铁件疏松铸造缺陷形成的机理,发现制动鼓原浇注系统设计不合理,易使制动鼓在铸造成型中的断裂部位形成疏松缺陷。由此,提出新的浇注系统设计方案,以此避免断裂部位产生疏松缺陷,达到提高汽车制动鼓质量和保障汽车行驶安全性的目的。     

半固态铸造技术研究的进展

半固态铸造是一种新的材料成形技术 ,采用半固态铸造技术成形可以实现产品的低成本、高产出及高质量。本文着重介绍了半固态铸造合金的坯料制备和成形方法 ,同时分析了搅拌速度和金属液冷却速度对一次相的影响 ,还对半固态合金微观组织的形成和演化以及充型过程数值模拟等进行了分析 ,提出了发展半固态铸造技术值得重视的问题     

SIX SIGMA OPTIMIZATION IN SHEET METAL FORMING BASED ON DUAL RESPONSE SURFACE MODEL

Iterations in optimization and numerical simulation for the sheet metal forming process may lead to extensive computation. In addition, uncertainties in materials or processing parameters may have great influence on the design quality. A six sigma optimization method is proposed, by combining the dual response surface method (DRSM) and six sigma philosophy, to save computation cost and improve reliability and robustness of parts. Using this method, statistical technology, including the design of experiment and analysis of variance, approximate model and six sigma philosophy are integrated together to achieve improved quality. Two sheet metal forming processes are provided as examples to illustrate the proposed method.     

滚轮支承卧式离心铸造机横向振动性能分析

为抑制不良振动并提高炉管产品的品质,需准确分析离心铸造机的横向振动特性.对滚轮式离心铸造机滚轮支承的刚度和阻尼进行了分析计算.在综合考虑支承偏转刚度、型管转动惯量和陀螺效应的情况下对经典的传递矩阵法进行了改进,建立了更为准确的离心铸造机转子系统振动模型,得到了离心铸造机转子系统横向振动的各阶有阻尼固有频率以及不平衡响应曲线.分析了不同支承间距对离心铸造机转子系统横向振动特性的影响,为离心铸造机滚轮支承的结构优化和合理布置提供理论依据.     

多目标粒子群优化算法在薄板冲压成形中的应用

有限元分析与优化算法相结合来提高板料的成形质量、缩短设计周期己在板料成形领域得到广泛的研究.传统的优化方法主要是将多目标问题转化为单目标问题进行研究,然而,评价一个板料的成形质量应该是多方面的(如拉裂、起皱和成形不足等)并且各个质量特性之间可能会发生相互冲突.因此直接采用多目标优化算法来提高板料的成形性具有非常重要的现实意义.采用自主开发的STLMesher软件建立模具的参数化模型,在此基础上将试验设计、能代表实际冲压过程精度较高的近似模型和多目标粒子群优化算法相结合,获得了一组最小化起皱和拉裂缺陷的非劣解.在板料成形优化过程中调用的是近似模型,大大减少了调用有限元模型的次数,提高了优化效率.为指导工程设计人员快速有效地从非劣解集中挑选出一组成形效果最好的解,提出最小距离选解法,选出的解实现了对起皱和拉裂缺陷的优化,提高了板料的成形性能.数字算例表明,该方法具有较高的精度和较强的工程实用性.     

Optimization of squeeze casting process parameters using Taguchi analysis

Squeeze casting is a hybrid metal forming process combining features of both casting and forging in one operation. This paper reports a research in which an attempt was made to prepare solid cylindrical components of LM24 aluminum alloy through squeeze casting. The primary objective was to investigate the effect of process parameters on the mechanical properties exhibited by the castings produced though squeeze casting process. A set of trials were conducted based on parameters settings suggested in Taguchi’s offline quality control concept. The experimental results indicate that the squeeze pressure and the die-preheating temperature were the parameters making significant contribution toward improvement in mechanical properties of squeeze cast LM24 aluminum alloy.