方截面轻体件的内高压成形研究

管坯内压液力成形工艺由于能够节省材料、降低成本、提高零件机械性,因此近年来在汽车、航空航天等领域中得到了广泛应用。本文针对目前该工艺存在的轴向量与内压之间的匹配关系问题,通过有限元模拟手段分析了由圆柱管坯成形空心方截面零件过程中加载路径对工艺的影响,为该工艺面向生产提供了一定的参考依据。     

补料压力对内高压成形空心曲轴影响的实验研究

通过采用实验,研究了空心双拐曲轴内高压成形中压力参数的作用,完成了不同补料压力下的工艺实验,并对起皱,开裂等缺陷的产生原因进行了分析,确定了内高压成形空心双拐曲轴的成形区间,指出了摩擦润滑在内高压成形中重要性.     

镁合金管件的内高压成形机制与有限元模拟分析

以镁合金(AZ31)T形管在150℃的情况下的成形为研究对象,对镁合金管件的内高压成形机制进行分析和有限元模拟,得到镁合金管件内高压成形特性,实现轻量化。通过理论计算得到成形圧力;然后利用有限元软件Dynaform,分析T形管在已得到的压力下,不同轴向进给速度对成形的影响;分析了在相同的内压和轴向进给速度下,不同壁厚对成形的影响。结果表明:镁合金T管在150℃下的最优成形压力为20 MPa,轴向速度为5 m/s,壁厚为1 mm;镁合金的成形需要合适的温度、内压力、轴向推力的合理配合。     

空心双拐曲轴内高压成形加载路径优化的研究

内高压成形技术是一种利用液体作为传力介质，通过控制内压力和轴向推力来达到成形空心零件目的的先进制造技术，在航空、航天、汽车等轻量化领域获得了广泛的应用。管材的内高压成形过程十分复杂，成形结果与诸多因素有关，其中内压力及轴向进给的加载路径及其匹配关系对成形结果影响尤为显著，如何找出诸多影响因素对内高压成形的影响规律并进行合理的优化是内高压成形面临的重要问题。首先利用均匀设计法设计BP神经网络训练样本与检测样本。其次,分析BP神经网络和遗传算法，并进行融合，基于MATLAB语言编写BP神经网络的算法程序及遗传算法程序，对空心双拐曲轴内高压成形加载路径工艺参数进行了优化，得到其最优成形参数。并通过DynaForm软件仿真验证了结果的准确性，从而完成对管材内高压成形加载路径的参数优化，进一步提高了管材内高压成形的成形质量。     

锥盒形件液压成形的实验研究

液压成形的关键技术是控制压边力和液池压力的加载曲线 ,本文通过实验研究 ,获得了锥盒形件液压成形的压边力和液池压力的加载曲线 ,指出了该类零件液压成形的失效形式 ,并对产生失效的原因进行了深入分析 ,为应用液压成形技术生产具有该形状特征的汽车覆盖件提供了技术依据     

轿车底盘前梁内高压成形试验研究

内高压成形的弯曲轴线多边形空心变截面结构件能够满足减重、节约空间以及提高强度和刚度的要求,使其成为汽车制造业以及航空航天领域的理想结构件.但弯曲轴线多边形截面构件内高压成形的不均匀变形问题是影响开裂及壁厚分布不均匀的一个重要原因.本文以轿车底盘前梁为例,采用实验方法研究了弯曲轴线多边形截面构件内高压成形的不均匀变形问题,分析了各种开裂缺陷产生的原因,给出圆角大小和成形压力之间的关系及成形件的壁厚分布.研究结果表明,弯曲工序引起的壁厚减薄和增厚导致的坯料不均匀以及复杂截面的周向变形不均匀,是导致内高压开裂及壁厚分布不均匀的主要原因,通过合理的预成形形状可以有效控制内高压成形的变形均匀性,成形出壁厚分布均匀的合格零件.     

镁合金手机壳的温热液压成形实验及模拟研究

通过对镁合金手机壳进行温热液压成形实验及有限元模拟,分析了液压加载与冲头运动的不同匹配关系对成形结果的影响,以及成形过程中缺陷产生的原因,并确定了合适的成形工艺参数,即在170℃,控制冲头速度在0.2mm/s~1mm/s,液压载荷不低于5MPa,能一次完成成形底部带斜面,并具有较小圆角半径的镁合金手机壳。液压载荷应在坯料的拉深高度小于3mm时快速的施加,否则,在成形件的底部一平面和斜面与棱边交界处将形成难以消除的堆积缺陷。模拟结果与实验吻合良好。研究表明,温热液压成形可以实现常温或低温液压成形难以实现的复杂镁合金零件成形。     

热介质充液隔膜成形技术的发展研究

热介质充液隔膜成形是近年来逐步发展起来的将气压隔膜成形与液压成形工艺特点相结合的一种新型板材成形技术,在制造具有双重曲面形状的复合材料零件方面具有突出的优势.介绍了热介质充液隔膜成形这一新型成形技术的基本原理、特点及分类,以及国内外相关研究现状和应用领域,分析了热介质充液隔膜成形技术在发展中存在的关键问题和未来的研究方...     

复杂空腔构件的焊接双板液压成形(英文)

以一个弯曲轴线复杂变截面空腔构件为研究对象,设计并加工了周边焊接双板液压成形实验装置。研究板材尺寸和形状、合模力与液体压力相互匹配的加载路径对板材成形性能的影响,得到了避免试件产生缺陷的工艺参数。结果表明:合理的板材形状可以节约材料、降低成本,并避免因胀形变形为主而导致的圆角破裂以及横截面差异较大区域的堆料起皱;加载路径对预成形阶段法兰区板材流动的影响很大。与传统的冲压再焊接工艺相比,采用双板液压成形弯曲轴线复杂变截面空腔结构更容易且效率更高,可以突破内高压成形受管材截面最大膨胀率的限制。     

微细黄铜板料尺寸效应

为研究微细尺度下材料的晶粒尺寸d、厚度t对其力学性能的影响,引入尺寸效应影响因子φ=t/d,在常温下对具有不同晶粒尺寸和板厚的H62黄铜薄板试样进行单向拉伸实验。结果表明,随着φ的减小,流动应力减小,延伸率下降;板料硬化指数n值,随板料厚度的增加而增大,随晶粒尺寸的增大而增大。拉伸试样均为韧窝微孔聚合型断裂,0.5mm和1.0mm厚度试样断口处韧窝多而浅,且为抛物线形,材料韧性好,塑性强;板厚0.1mm和0.2mm的试样断口韧窝深而大,硬化指数n值大,但塑性差。     

软金属层包覆H62黄铜构件的精密扩散连接

采用扩散焊接方法对H62黄铜及其精密波导构件进行连接,研究了工艺参数对接头质量的影响.研究结果表明:采用在黄铜表面镀覆Ag、Au等软金属中间层,在合理的工艺参数下进行扩散连接,能够获得优质的接头,构件焊后变形率小于0.2%.并且采用镀层可以有效避免焊接过程中zn的挥发,对设备不会造成有害影响.界面结合率随连接温度及连接压力的升高而增大,但焊后变形率也随连接温度及连接压力的升高而增大,需要根据构件的制造要求寻找合适的工艺规范.对镀Ag(Au)构件而言最佳连接工艺为:连接温度550℃,保温时间30(20)min,连接压力1 MPa.     

薄壁高筋筒形件内高压成形力学条件分析(英文)

为探讨薄壁高筋筒形件整体内高压成形的可行性,采用力学分析和数值模拟相结合的方法,研究了一端约束、一段自由约束特征的薄板(加强筋)失稳的力学条件。基于"板条梁"理论给出了筋板失稳欧拉力的数学表达式。结合数值模拟分析了筋板高度和内径对失稳的影响。结果表明:对于1Cr18Ni9Ti薄壁高筋筒形件胀形量为20%时其临界高厚比和径厚比分别为14和30。随着高厚比增大,成形性降低,随着径厚比增大,成形性提高。绘制了内高压成形窗口图,为薄壁高筋筒形件内高压成形规律的深入研究和内高压成形工艺设计奠定了理论基础。     

Experimental investigation of friction coefficient in tube hydroforming

The friction coefficient between tube and die in guide zone of tube hydroforming was obtained. In hydroforming, the tube is expanded by an internal pressure against the tool wall. By pushing the tube through tool, a friction force at the contact surface between the tube and the tool occurs. In guiding zone, the friction coefficients between tube and die can be estimated from the measured axial feeding forces. In expansion zone, the friction coefficients between tube and die can be evaluated from the measured geometries of expanded tubes and FE analysis.