管状扭力梁液压成形有限元仿真分析及试验

相比板状扭力梁,采用液压成形工艺加工管状扭力梁能够减轻零件重量,提升零件强度、刚度和疲劳性能。分析了管状扭力梁零件的典型截面形状,指出了零件加工难点和成形过程中的主要缺陷。利用有限元仿真分析方法对管状扭力梁成形过程进行数值模拟,分析了成形过程中典型截面的壁厚变化规律,即过渡区域壁厚变化较大,中间区域壁厚变化不明显。在此基础上进行工艺试验。研究结果表明,管状扭力梁液压成形有限元仿真结果与试验结果吻合性好,零件的实际形状与理论设计形状基本一致。     

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。     

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。     

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...     

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...     

扭力梁悬架静动态性能分析与轻量化设计

为了校核某扭力梁悬架的静动态性能是否符合设计要求,基于扭力梁的有限元模型对它进行动态特性分析,其前4阶固有频率均处于发动机工作频率范围之外,满足动态性能要求,与此同时进行自由模态试验,测试值与仿真值几乎一致。然后建立后悬架动力学模型,获取扭力梁在极限工况下的载荷,并对它进行静态强度分析,分析结果表明其应力水平均低于材料屈服极限,满足设计要求。再基于集成平台对扭力梁进行轻量化设计,分析结果表明优化之后其静动态性能均符合设计要求,并且成功减重93%,整体优化效果比较明显。最后对扭力梁进行台架试验和道路试验,试验结果表明它未发生异响和开裂,因此整个分析方法具有较高的可靠度。     

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。     

一种基于预压弯的新型扭力梁回弹补偿方法

针对一种新型轴线带弯曲特点的扭力梁成形,给出了其两步充液成形的工艺参数,并利用有限元模拟软件给出了对成形质量的预测。结果表明,在最大支撑压力为55 MPa、最大整形压力为295 MPa、推头补给量为15 mm的工艺参数组合下,其成形无破裂和起皱风险。此外,对该零件轴线易发生的Z向回弹进行了模拟研究。结果显示,该零件成形后存在5 mm以上的偏差量。基于此,提出了一种预成形前预压补偿的回弹补偿方法,通过数值模拟实验和零件试制对该方法进行了验证。结果表明,该种方法可以将Z向回弹控制在0.6 mm以内,能够满足精度要求,为之后管类零件成形的回弹控制提供了参照。     

薄壁管件液压成形工艺改进与疲劳寿命分析

通过对现有U形薄壁管件液压成形工艺的分析,提出应对壁厚不均和疲劳寿命短两方面进行改进;在基于被动液压成形理论分析计算的基础上,提出具体工艺改进方案,并对被动液压成形加载曲线合理区间进行了分析;基于LS-DYNA动力显式有限元分析软DYNAFORM5.6,对薄壁管被动液压成形进行模拟仿真,对改进前后工艺进行对比分析,并结合仿真结果,对改进前后成形工艺加工工件的疲劳寿命进行对比,分析对比结果表明,改进后工艺可显著提高工件的疲劳寿命。     

高温淬火对扭力轴强韧性的影响

为提高履带车辆45CrNiMoVA钢扭力轴的扭转疲劳寿命，经过理论分析和生产验证，采用高于常规热处理的淬火温度，可在保证强度韧度的同时，减少由于第二相质点所形成的疲劳裂纹源，延长裂纹形核期，从而提高扭力轴疲劳寿命。     

考虑成形与循环滞后的波纹管疲劳寿命研究

为提高波纹管疲劳寿命计算精度,建立了一种综合考虑成形影响和材料循环特性的波纹管疲劳寿命计算有限元模型。基于ABAQUS平台计算获得了波纹管成形后的实际轮廓和壁厚,利用FE-safe软件提取了材料稳态循环滞后应力应变曲线,计算出波纹管疲劳寿命,并与理论计算值、理想模型结果和实验结果进行了对比。结果表明：考虑成形与循环滞后影响的波纹管疲劳寿命仿真模型可以有效提高计算精度,其与实验结果误差在12%以内;理想模型误差范围为14%～62%;理论计算值结果误差最大。     

汽车内凹型复杂断面结构管梁的成形方法研究

由于汽车内凹型复杂断面结构的管梁在预成形时易产生咬边缺陷,为此,提出一种混合成形方法,即在一个工序的前半段进行预成形,在后半段预成形的同时进行液压胀形。首先总结出管材的成形特点,并对管材混合成形的具体实施过程进行了介绍;其次根据内凹型管梁的结构特征总结出相应的分析要点。最后利用Dynaform对某管梁进行成形性分析,分别对不同闭合行程、内压力下管梁的最大减薄率、咬边宽度以及圆角贴合间隙进行分析,并给出了相应的分布规律;通过试验对该方法进行验证,结果表明:闭合行程较小时,内压力以带状分布才能满足样件要求;当闭合行程较大时,内压力的许用范围较窄。     

成形工艺参数对三通可靠性的影响

通过对三通的应力分析和设计验证试验，提出了解决三通Ｒ部壁厚增强的工艺方法，并确定了三通的ＲＵ中尺寸。     

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。     

板材成对液压成形工艺加载路径对成形性的影响(英文)

板材成对液压成形可以用于制造复杂几何截面的空腔构件,通过合理的工艺加载路径可以实现板材的流动控制。研究非焊接板材成对液压成形工艺以及两个主要工艺参数(合模力和液压力)的影响。通过理论计算研究不同合模力对应的极限液压力,得到极限液压力曲线,揭示不同工艺参数组合对变形行为的影响规律。通过有限元分析和实验研究验证了理论值,结果表明它们之间具有较好的一致性。实验采用2种线性加载路径和1种阶梯型加载路径研究加载路径对变形行为和零件成形性的影响,结果表明采用阶梯型加载路径可以得到很好的成形性。     

材料及毛坯成形工艺对轴承寿命的影响研究

本文重点介绍了轴承寿命的影响因素、轴承材料的应用发展及套圈毛坯成形方式,同时针对不同材料成分和成形方式采用极限耐久测试进行对比,为后续商用车传动系统轴承的设计选型提供参考依据。实验结果表明,微量元素对轴承寿命影响显著,特级轴承钢的疲劳寿命明显高于高级轴承钢;毛坯选用管材较棒料成本更优,但是棒料加工的轴承在理化性能及耐久性上表现更为突出。     

金属板料的机械喷丸成形与激光喷丸成形技术

机械喷丸成形和激光喷丸成形是两种喷丸成形技术，用于成形外形变化平缓的蒙皮类镀金零件。论述了这两种喷丸成形技术的原理、特点和发展趋势，并对它们的工艺参数进行了分析和比较。     

喷丸成形弹坑尺寸对2324铝合金疲劳性能的影响

定性和定量分析喷丸成形弹坑尺寸对 2324 铝合金疲劳性能的影响,研究改善喷丸成形零件疲劳性能的工艺方法。 采用白光干涉仪测试不同喷丸成形工艺下的弹坑尺寸,测试分析其对应的轴向拉伸疲劳寿命。 结果表明:喷丸能量越大,则弹丸深度(H)越大、弹坑直径(R)也越大,喷丸成形后再进行喷丸强化处理,则弹坑直径增大 19%,弹坑深度减小 58%。 喷丸成形引入深弹坑使疲劳裂纹源过早的形成和发展,造成预拉伸处理的喷丸成形上限试样疲劳寿命降低 61%,成形上限+喷丸强化试样疲劳寿命比仅喷丸成形试样提高 140%。 H/ R 值与机械加工状态试样平均疲劳寿命(L0 ) / 喷丸状态试样平均疲劳寿命(L)值呈现较好地线性关系,说明 H/ R 值可较好的表征喷丸成形造成的表面应力集中程度。     

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.     

主要工艺参数对T型管液压成形性能的影响研究

为研究主要工艺参数对T型管液压成形性能的影响,文章提出一项综合评价指标,以评定T型管的成形质量.并采用正交试验设计与有限元仿真分析相结合的方法,研究模具过渡圆角半径、内压力加载路径和支管平衡冲头平衡力等主要工艺参数对T型管液压成形性能的影响,进而通过对试验结果的分析比较,找出最佳成形工艺方案.采用该方案进行实际加工试验,获得成形良好的T型管产品,且试验结果与数值模拟结果基本吻合,说明所用评价指标和试验设计方法在实际生产中有一定的参考价值.