侧围外板表面畸变原因分析及解决方法

针对某汽车侧围外板上边梁外观面畸变的问题,对零件结构及成形工艺进行分析,并利用Auto?Form有限元分析软件对零件成形过程进行仿真,分析结果表明,上边梁附近的结构起伏急剧导致成形过程中应变分布不均和成形后残余应力释放不均是造成零件外观面畸变的根本原因。通过在拉深工序中优化工艺补充和调整拉深筋阻力,结合零件成形时利用强压技术,有效解决了零件表面畸变缺陷问题。     

基于响应面法的挡风梁冲压回弹预测模型

以5182铝合金挡风梁成形后的回弹为研究对象,通过单向拉伸试验,获取了5182铝合金板料在不同轧制方向及应变速率条件下的真实应力应变曲线,并将其引入数值模拟模型,研究了板料成形速度、模具间隙、摩擦系数对5182铝合金挡风梁成形回弹的影响规律并分析了其形成原因。然后根据响应曲面法建立了5182铝合金挡风梁回弹预测模型,进而通过不同条件下的实验对比,对该预测模型进行了验证。研究结果为铝合金板料回弹的分析提供了新的思路。     

基于响应面法的挡风梁冲压回弹预测模型（英文）

以5182铝合金挡风梁成形后的回弹为研究对象,通过单向拉伸试验,获取了5182铝合金板料在不同轧制方向及应变速率条件下的真实应力-应变曲线,并将其引入数值模拟模型,研究了板料成形速度、模具间隙、摩擦系数对5182铝合金挡风梁成形回弹的影响规律并分析了其形成原因。然后根据响应曲面法建立了 5182铝合金挡风梁回弹预测模型,进而通过不同条件下的实验对比,对该预测模型进行了验证。研究结果为铝合金板料回弹的分析提供了新的思路。     

塑料包覆铝型材拉弯回弹研究

回弹是由卸载过程中内力重新分布引起的,直接影响制件的成形精度。文章针对塑料包覆铝型材拉弯成形过程,对π形状型材等曲率拉弯进行了应力应变分析,用解析法得到了型材的宏观弹性模量,推导了半径回弹公式,并对该截面型材进行了平面等曲率拉弯成形实验,分别得到了解析计算和实际测量的回弹后半径,结果显示了解析半径回弹计算的正确,解析计算和试验值比较吻合。     

某发动机仓边梁盖板成形工艺分析及回弹控制

发动机仓边梁盖板为典型浅拉深高强钢冲压件,在零件成形后存在回弹量大的缺陷。本文针对发动机仓边梁盖板进行了零件特征和冲压工艺分析,并且用DYNAFORM软件模拟了制件拉延成形过程,对模拟后所出现的缺陷进行了工艺改进。找出了两个重要工艺参数一压边力和拉深槛对制件回弹的影响,通过对典型截面回弹量大小的研究,总结了制件回弹的规律并对回弹进行了有效控制,根据模拟结果选取了最优参数,设计了冲压方案,冲压出了合格的产品。     

复杂截形高强钢闭口防撞梁成形及回弹研究

针对具有复杂截面结构的零件在其成形过程中回弹量难以控制的问题,采用数值模拟和实验的方法,对具有复杂截形的DP980高强钢闭口防撞梁进行成形及回弹特性研究。通过对比设计角度、成形角度、回弹后工件角度得出了回弹角、过弯角、设计角度误差之间的关系;通过分析成形后的应力、应变分布,得出了开裂风险及起皱区域;通过回弹前后的应力、应变分布对比,得出了回弹发生的主要位置及应力释放的变化规律;通过测量实验防撞梁的成形角度、褶皱凹坑尺寸及中心距,并对比仿真结果,验证了仿真的准确性。研究表明:复杂截形高强钢闭口防撞梁回弹较为严重,回弹角为2. 2°,占成形角的17%;回弹后边缘位置应力释放,残余应力主要集中在弧形区域内部;回弹后内弧面存在起皱现象,褶皱深度为2 mm,褶皱中心距为48 mm,外弧面无拉裂风险;经三坐标测量机测量实际制成的工件成形角度10. 1°与设计角度7. 8°相差2. 3°,回弹较难控制。     

弧棱U型截面梁的扭曲回弹分析

分析了弧棱U型截面梁成形中变形区的应力应变特点,采用理论分析、数值模拟和实验对比的方式,研究弧棱U型截面梁的扭曲回弹问题。发现扭曲回弹的形成原因是内侧翼板和外侧翼板成形时切向应力方向相反,即内翼板为拉,外翼板为压,并且其大小沿梁长度方向呈现中间大、两端小的变化。工件的两端部沿长度方向相对于中部呈向内翼板方向的扭曲旋转。棱线曲率半径和翼板宽度对梁整体扭曲回弹的影响规律是:随着棱线曲率半径增加,梁的整体扭曲回弹减小;随着翼板宽度增加,梁的整体扭曲回弹先增大后减小。     

定模动辊变截面辊弯成形有限元分析

基于ABAQUS/Explicit显示动力模块对DP980高强钢定模动辊变截面辊弯成形建立有限元模型,分析板材成形后的等效应力、等效塑性应变及截面厚度的分布特点,并进行安全校核。获得了轧辊成形力与板材的回弹量,为轧辊设计提供了依据。通过实验验证了定模动辊变截面辊弯成形工艺的可行性及有限元分析结果的可靠性。     

中厚板U形冲压成形有限元模拟分析及回弹预测北大核心CSCD

采用有限元模拟,针对载重汽车用大梁钢中厚板在U形冲压成形中的回弹缺陷进行研究。首先,利用Numisheet2011给出的U形冲压标准考题对所建立的有限元模型进行验证,在此基础上对汽车用中厚板进行了成形性能模拟研究,并分析了控制回弹的措施。研究结果表明:与薄板相比,中厚板的回弹行为呈现出明显差异,其冲压后上圆角上端区域出现局部增厚,而且侧壁纵截面等部位的弹性应变分布特点使得板料出现负回弹,侧壁曲线对应圆弧半径较大,同时U形件内侧侧壁出现两个应力集中点;此外,由于板料较厚,成形结构件的内外侧Mises等效应力分布表现出较大的差异。针对中厚板冲压成形可能出现的负回弹缺陷,提出采用模具回弹角补偿和增大凹凸模间隙两种方法来减小中厚板的回弹量,从而得到了较为良好的最终板形。     

关节轴承二次挤压过程的数值模拟及工艺改进

针对大型关节轴承实际挤压成形后出现内外圈间隙分布不均匀的缺陷,采用Abaqus软件对GEG60大型关节轴承的二次挤压成形过程进行数值模拟,分析了轴承外圈回弹量分布情况及其成形机理。根据初始设计方案的不足,提出减小模具收口半径及模具半径和在轴承外圈的腰部及两端增加突起两种改进方案。研究结果表明,两种改进方案使外圈的回弹量更加均匀,不仅有效地改善了初始模具设计中内外圈间隙分布不均的问题,而且明显地提高了轴承内外圈金属流动速度分布的均匀性和内外圈之间的接触应力的均匀性。     

AZ40M镁合金的Fields-Backofen模型及加工图

通过热压缩模拟试验,研究了AZ40M镁合金在塑性成形过程中,流动应力随应变速率、变形温度及应变的变化。基于试验的真应力-真应变数据,建立了Fields-Backofen模型,通过优化改进,提出了一种新的模型,并绘制了AZ40M镁合金的加工图。结果表明,在峰值应力前AZ40M镁合金的Fields-Backofen模型预测曲线与试验数据比较符合;改进后的新模型,具有较高的精度,相关系数达到了0.9918,平均相对误差为3.84%,在整个变形阶段的预测曲线与试验数据更加一致。通过加工图分析表明,在变形温度为620~673K,应变速率为0.005~0.05s^-1时适宜该合金的热加工。     

基于MatchCAD的自动锻压机切断机构受力分析

针对自动锻压机设计中切断凸轮出现噪声或整个机构尺寸偏大现象,根据曲柄滑块及直线凸轮的特性,建立关联表达式。应用MatchCAD软件强大的计算能力,绘制出凸轮运动位移及加速度曲线图,找到最大加速度,计算出所需惯性力,为今后设计提供指导和借鉴。     

肘杆式伺服压力机的运动分析

介绍了肘杆式伺服压力机的结构图,绘制机构运动简图,推导出滑块位移方程;以800kN肘杆式伺服压力机为例,绘制滑块的位移、速度、加速度、扭矩曲线图,与曲柄连杆式压力机对比说明该结构的特点.为伺服压力机的开发研究和设计制造提供有益的参考.     

用滑移线场方法评价低匹配接头的承载能力

采用滑移线场理论研究了低匹配接头的承载能力问题，通过ADINA有限元程序计算，找出了不同强度比和不同焊缝宽度下接头的边界条件和沿焊缝宽度方向切应力的分布规律，描绘了极限状态下接头的滑移线场，进而推导了低匹配接头的极限荷载公式，并通过试验加以验证。     

不锈钢点焊接头S-N曲线转折点的优化过渡

基于成组法、升降法试验,绘制出不锈钢点焊接头S-N曲线,根据所绘制的S-N曲线和升降法试验数据分析比较确定S-N曲线在转折点处需要进行转折过渡.为了使制定出的S-N曲线和转折点疲劳寿命N₀具有更好的实际工程应用价值,提出了过渡点处采用变斜率斜线段连接的理论及方法.通过试验验证了S-N曲线转折点处采用变斜率斜线段过渡方法的可行性,并对两条曲线进行了比较分析.结果表明,利用新方法绘制的S-N曲线能更准确的显示点焊接头的性能.     

用滑移线场方法评价高匹配接头的承载能力

采用滑移线场理论研究了高匹配接头的承载能力问题，通过ADINA有限元程序计算，找出了不同强度比和不同焊缝宽度下接头的边界条件和沿焊缝宽度方向切应力的分布规律，描绘了权限状态下接头的滑移线场，进而推导出了高匹配接头的权限载荷公式，并通过试验加以验证。     

抛物面零件拉延成形的工艺参数研究

采用Dynaform软件 ,对抛物面零件拉延的成形过程进行了数值模拟 ,研究了不同凹模圆角对成形件应力、应变及尺寸精度的影响     

State of strain in the tube sinking process

The FEM calculations of the drawing stress and the effective strain distributions in the tube sinking process were performed. The calculations were done for various process parameters, including different profiles of the working part of the die. Experimental investigations included tube sinking tests of the 1H18N10T steel (approx. 18 % Cr and 10 % Ni). The Vickers hardness (HV5) distributions on the tube cross sections and longitudinal sections, in the deformation zone as well as in the drawn product, were examined. The effective strain distributions were determined basing on HV5 measurements and experimentally obtained hardness curve. The results of experiments were compared with the FEM calculations. The formulated conclusions confirm the usefulness of the method based on hardness measurements in the analysis of the strain fields in drawn products.     

变压边力对铝合金板冲压成形的影响研究

通过数值模拟和实验,研究了变压边力对铝合金板成形过程中应变路径的变化规律,基于MK法研究应变路径的变化对铝合金板成形极限(FLC)的影响,通过比较不同随时间变化的压边力对铝合金成形极限的影响,揭示变压边力改善铝合金板冲压成形性能的机理。实验和数值模拟结果表明,变压边力改善铝合金板成形性能的主要原因是变压边力对应变路径的影响,对杯形拉深来说,渐增型随时间变化的变压边力可以改善铝合金板的成形性能。     

Flow stress modeling of AZ91 magnesium alloys at elevated temperature

The flow curve is constructed by flow stress data obtained from compression test conducted at different temperature and strain rate. Accurate flow stress model is crucial for investigating magnesium alloys deformation behaviour at the elevated temperatures. An analytical method, which reflects temperature, strain and strain rate effect by introducing temperature-compensated strain rate (Zener-Hollomon Parameter), is proposed in this study. This model has been applied on the experimental data and predicted flow stress curve match well with those measurements.