电塑性拔丝技术及设备研制

介绍了金属电塑性拔丝技术的装置及电参数的工艺设定原则。在脉冲电流发生器的设计上,采用了大功率的全控型开关器件GTR模块,实现了较大的电流峰值,实测波形显示,其输出的脉冲矩形波较为规则,满足了电塑性加工过程所需电流峰值大、脉宽窄、脉宽和频率可调的技术要求,电拔丝实验结果表明,该设计是可行的。文中列举了三种电极与丝材的连接方法,并对其进行了比较分析。此外给出了电流工艺参数的选择方法,理论和实验结果分析表明,在电塑性加工中采用大电流,低频率,窄脉宽的脉冲电流形式是合理的。     

电塑性效应及其应用

评述显示电塑性效应的最早实验，电塑性研究的新近信息和电塑性技术的应用前景。利用高密度电流脉冲剌激导致的电塑性现象，是一种综合物理效应，它主要由电子对位错的有效推动作用引起，焦尔热效应、磁压缩效应、电流集肤效应、电子润滑剂效应起辅助作用。与传统拔丝工艺比较，电塑性拔丝显著降低掺制力，增大金属的塑性，改进丝的质量和性能，减免中间退火，强化生产，提高生产力，节约能源，改善生态环境，是一种有发展前途的新的     

塑性有限元数值模拟的重划网技术

提出了在塑性有限元数值模拟中网格再划分的方法，在对再划分的判据和步骤详细讨论后，通过发动机气门模锻过程中的有限元计算实例验证了这种方法的适用性。计算结果表明，该方法具有较高的计算精度。     

用于金属拔丝的调频调幅大电流窄脉冲电源

介绍了一种将电流脉冲的电塑性效应应用于金属拔丝的调频调幅大电流窄脉冲电源系统。电源初级储能环节采用常规三相桥式整流和LC滤波;中间二次储能电路采用Buck变换器,利用全控型功率开关器件IGBT调节电热电容的充电电压,进而控制输出脉冲电流的幅值;而窄脉冲的形成则由电热电容、输出回路电感和等效负载电阻决定,由高频晶闸管进行控制。电源输出脉冲电流的频率和幅值可实时调节、数字显示。运行及测试结果表明,电源系统工作稳定,脉冲电流幅值和频率调节方便,控制准确。     

金属塑性成形的晶体塑性学有限元模拟研究进展

综述了金属塑性成形过程中晶体塑性有限元模拟的理论背景和应用方面的研究进展,同时总结了国内研究者该领域的研究现状,指出了晶体塑性有限元模拟所要解决的问题及研究重点。晶体塑性理论起源于20世纪20 年代,包括单晶塑性本构理论和多晶塑性本构理论,能够深刻揭示材料变形的规律。与此同时,开始于30多年前的有限元法也已经日益成为求解材料成形理论公式的有效工具。晶体塑性有限元法作为一个强大的模拟工具将二者有机地结合在一起,已经广泛地用于模拟材料的微观结构和各种力学响应,越来越被材料界和力学界的研究者所重视;然而,无论是在理论方面还是应用方面晶体塑性有限元法都还不尽完善。未来晶体塑性有限元模拟的理论研究重点是建立系统的理论架构用于预测由滑移和孪晶引起塑性变形材料的各种力学响应,应用研究重点是运用各种模型模拟其他与织构相关的性能或参数。晶体塑性有限元模拟不仅能够深化人们对材料成形规律的理解, 而且可以不断推进晶体塑性理论的发展。     

金属塑性成形过程CSPH无网格法数值模拟

应用微可压缩刚塑性材料的流动法则,采用修正的光滑粒子力学(Corrected smooth particle hydrodynamics, CSPH)无网格法,自行开发了求解金属方棒压缩和圆棒压缩等金属塑性成形过程应用程序。提出一种简单的求解体积应变速率的光滑技术,该技术使应力场计算结果能得到较好的改善。采用CSPH无网格法求解纯铝和Al6060铝合金材料压缩过程得到的速度场和应力场结果与有限元法计算结果以及试验数据进行了分析比较。结果表明, CSPH法能够较好地求解金属大变形过程,为今后进一步分析复杂金属变形问题提供了良好的研究手段。     

金属塑性成形过程再生核质点无网格方法数值模拟

应用微可压缩材料的流动法则,采用再生核函数无网格方法,自行开发了求解方棒压缩、圆棒压缩、反向挤压和轧制等金属塑性成形过程应用程序。应用再生核质点无网格方法计算得到纯铝和铝合金材料金属塑性成形过程的速度场和应力场解析结果,并与自行开发的I-Form有限元程序得到的计算结果以及试验数据进行了分析比较,结果符合良好。再生核质点无网格方法具有求解金属大变形特点,解决了有限元法中的网格重划问题,为复杂金属变形分析提供了良好的研究手段。     

盘式制动器瞬态温度场的数值模拟

对盘式制动器的温度杨进行数学分析;充分考虑制动器边界条件的实际情况,使用有限元软件模拟出制动过程中制动盘的三维温度扬,揭示制动盘上温度分布规律和温度梯度分布规律。为盘式制动器的设计提供理论指导。     

电塑性加工技术的研究与应用进展

综合评述了电塑性拉拔、电塑性轧制等电塑性加工技术的最新研究进展,论述了电塑性效应改善材料加工性能的机理,同时展望了该领域的发展趋势和应用前景。     

同步器齿毂塑性成形数值模拟研究

通过对汽车同步器齿毂塑性成形计算机数值模拟分析,研究了毛坯形状对成形的影响,选择出了合理的毛坯形状,并通过实验验证了其正确性．     

数值模拟技术在薄板多次拉深成形中的应用

数值模拟技术作为现代制造业的辅助工具,是通过虚拟制造来反映模具与板材之间的相互作用以及板材实际变形的 全过程,它对于推动生产的快速化和设计的智能化已经起到了越来越重要的作用。在多工步拉深技术已经在复杂零件的加 工过程中得到广泛应用的背景下,本文应用动态显示有限元软件LS-DYNA对低碳铝镇静钢薄板的多次拉深过程进行了 有限元仿真,并在现场试验的帮助下就仿真结果分析了加工过程中的金属流动规律。     

板料拉深中压边力及其数值模拟技术的研究

描述板料拉深过程中最小压边力及压边力变化规律的确定方法,介绍国内外压边力控制技术研究进展及数值模拟技 术在优化压边力中的应用,指出了目前压边力研究存在的问题及未来的研究动向。     

CVD金刚石涂层拉丝模温度场数值分析

衬底温度是热丝化学气相沉积(HFCVD)制备金刚石薄膜的重要参数之一,在拉丝模表面沉积CVD金刚石涂层时,均匀的衬底温度场显得尤为重要.对HFCVD系统中制备CVD金刚石涂层时拉丝模衬底温度场进行数值分析,得到了拉丝模温度场的分布和热丝参数对衬底温度场的影响规律,为CVD金刚石涂层拉丝模的制备提供重要指导.     

电火花线切割加工中线电极的动态特性仿真与实验研究

研究慢走丝电火花线切割加工中电极振动对加工状态的过程的影响。应用计算机仿真技术,分析连续放电力作用下线的振动模态以及对放电点转移和分布的作用。结果表明,加工工艺参数明显影响放电点的转移与分布,适当地选择工艺参数可获得最佳的放电分布率。该研究对提高慢走丝加工稳定性,防止断丝的发生提供了相应理论依据。     

高盒形件多道次变薄拉深工艺机理研究及数值模拟模型确立

盒形件有限元模拟通常采用壳单元进行建模,由于薄壳单元在计算中忽略了厚向应力,因此在多道次拉深成形及变薄拉深成形工况下的适用性存在质疑。以3003H14高盒形件多道次变薄拉深为研究对象,利用Dynaform并结合LS-DYNA有限元软件进行数值模拟,对比壳体单元与实体单元的模拟计算数据,通过分析外观模拟结果和Levy-Mises增量理论中瞬时本构关系系数的模拟数据,得到单元类型对薄板多道次变薄拉深成形模拟计算精度的影响规律。利用实际工程中的毛坯尺寸样本数据对建立的盒形件拉深毛坯尺寸计算程序进行训练,从而实现了盒形件拉深工艺毛坯尺寸预测软件的开发。此外,在明确建模方法后,结合实体单元有限元模拟结果研究板料在变薄拉深过程中材料的减薄与增厚的机理,揭示了材料流动规律。研究表明:实体单元模拟计算结果与实际更接近。若以坯料单元在工序前后的理论变形厚度的百分比差值作为变形程度衡量指标,当变形程度为0~11.1%时,两种单元计算差异为0.5%~27.8%;当变形程度为24.2%~34.9%时,两者计算差异为44.4%~79.3%。经多道次变薄拉深后,金属材料增厚区域多发生在凸缘及长边与短边交界处的圆角上;在模具的限制作用下,减薄区域多发生在底部圆角,长边与短边区域都有一定减薄;除工序1外,其他各个工序长边侧直壁平均厚度比工艺设计的理想值大1.00%~2.02%,短边侧直壁平均厚度比工艺设计的理想值小0.86%~12.90%。     

线电极张力检测机构设计

分析了快走丝线切割机床线电极张力机构存在的张力值不能量化，在实际工程中依靠经验估计等一些问题，改进设计了张力检测机构。定量分析了张力对加工质量和表面粗糙度的影响。指出了快走丝电火花线切割机床线电极的张力如果能够量化选择，在工作过程中能够适时补偿，将有利于提高该类机床的技术含量和快走丝线切割机床的加工质量。     

阳极振动往复运丝微细电解线切割试验研究

电解加工产物的及时输运是微细电解线切割加工中亟待解决的问题。提出通过线电极往复运动和工件低频振动共同强化加工间隙内传质过程来提高微细电解线切割的切缝质量的方法;构建了线电极往复运丝、工件振动的微细电解线切割试验系统;采用正交试验方法,分析了线电极运丝幅值、运丝频率、工件振动幅值和振动频率4个因素对切缝平均宽度和切缝轮廓均匀性影响的主次和趋势,并筛选出了优化的线电极运丝和工件振动参数;采用优化参数加工出了结构清晰、完整的微梁结构。     

金属板料冲压成形的数值模拟

本文采用有限元动力显式算法模拟金属板料冲压成形的加工过程。四结点蜕化壳单元和刚体壳单元分别用来建立权和模具的有限元模型;更新Ｌａｇｒａｎｇｅ法和速率型本构关系被用来处理板料变形中的大应变和大转动;材料模型采用塑性各向异性屈服与等向强化模型;通过主从面模型定义板料和模具的接触,接触算法采用运动约束法,摩擦力用库仓定律计算;并利用动力松弛法对回弹过程进行了计算。模拟结果和实际零件比较,证明模型合理,算法稳定,结果可靠,具有良好的应用价值。     

板料成形拉延筋拉延阻力和变形的有限元预测

利用有限元MSC.MARC软件,通过建立试验钢板的拉延筋模型,对其拉延过程进行了模拟,得到了板料被拉延筋夹持后移动过程的应力和板料厚度的分布。并且通过提取板料的节点,得出其节点力,把所有节点力相加即得到拉延阻力。