内高压成形技术与装备

在汽车零部件制造中,对于承受弯扭载荷为主的结构,采用空心变截面构件,既可减轻质量,又可充分利用材料强度。国外主要车型均采用内高压成形制造空心变截面轻量化构件,欧美年产均达5000余万件,新型轿车50%结构件为内高压成形件。内高压成形件     

管件高压液力成形技术的发展综述

管件高压液力成形技术是一种先进异型管件制造技术,它利用高压液体使管件塑性成形,特别适合加工沿轴线管件截面形状连续变化的空心构件,目前已广泛应用于汽车零件的轻量化制造中.介绍了该工艺的技术原理、典型工艺、工装设备、材料及其成形性能、工艺分析方法、摩擦和润滑等方面.     

矩形截面直角弯管内高压成形过程的数值模拟

内高压成形技术是以轻量化和一体化为特征的一种空心变截面轻体构件的先进制造技术。在汽车工业领域，运用该技术能够生产出质量轻而且具有很高的强度和刚度的零件。矩形截面直角弯管是一类特殊零件，具有典型的直角弯曲特征．常规弯曲工艺无法加工。采用内高压成形技术，可避免常规弯曲方法的不足，实现该类零件的成形。对采用管材内高压成形技术加工矩形截面工件成形过程进行了有限元模拟，对整个管件的成形规律进行了总结分析，对于应用内高压成形技术生产该类零件具有重要指导意义。     

基于FEM的汽车前梁内高压成形工艺研究

对典型空心构件汽车前梁内高压成形工艺进行了数值模拟研究,基于弹塑性有限元法和BT壳元理论建立计算模型并进行动力显式求解,分析了主要工艺参数———管坯尺寸和内压加载路径对成形质量的影响。模拟结果表明,采用管径55mm及低压合模、高压整形双线性加载路径时能显著控制起皱、破裂缺陷的产生,成形质量较理想。可见,合适的工艺参数能改善内高压成形过程中材料的分布、提高材料的成形极限、控制缺陷产生并提高产品质量。     

复杂异形空心构件协同变载液压成形技术

管坯液压成形是制造复杂异形空心构件的先进成形技术,对于提升汽车轻量化水平、实现节能减排具有重要意义。针对现有恒压加载液压成形技术存在构件尺寸分散大、废品率高和模具变形严重的难题,发明了基于液体压力-体积协同变载精确成形工艺,提出通过控制高压液体体积调控模具弹性变形量和构件尺寸精度,尺寸精度比传统压力加载法提高1倍多;提出了合模力随内压全量程可变加载技术,大幅减小模具尺寸,且使模具变形量降到恒定合模力条件下模具变形量的1/3以下;突破双腔内压与多工艺参量协同加载控制技术,实现了双套系统并联成形,生产效率提高近1倍,满足了新能源汽车对高品质、高效率和低成本生产的要求,提升我国汽车关键构件的制造水平。最后,对协同变载液压成形技术的未来研究重点与发展方向进行了展望。     

管材流体高压成形起皱行为与皱纹控制研究进展

管材的起皱行为及其控制方法是目前流体高压成形领域的研究热点,对汽车、航空航天等重要领域高性能轻质整体复杂薄壁零件的成形制造具有重要意义.针对流体高压成形中薄壁管材受载复杂而易发生失稳起皱的问题,首先综述了管材在轴压或轴压与内压联合作用下的塑性失稳及起皱行为,讨论常用的管材轴向临界起皱应力模型及在流体高压成形中的应用,并发现通过预制有益皱纹可预先在变形区聚集材料从而显著提高管材成形极限.此外,重点介绍管材流体高压成形过程中起皱行为的控制方法,对管材起皱过程的应力分布、皱纹几何形状的演变规律进行了分析.提出可将三维应力状态和非均匀温度场作用下管材起皱行为作为重点研究方向,这不仅有助于构建复杂受载、非均质管壳的失稳起皱理论体系,而且可提高难变形材料大膨胀率管件的成形制造能力.     

增材制造技术在兵器工业应用前景分析

目前,增材制造技术在复杂构件制造中的应用已经由研发阶段向工程化应用阶段迈进。本文分析了增材制造技术在国外国防工业的应用现状,并探讨了增材制造技术在兵器工业的应用前景,增材制造技术可用于产品创新设计和模具快速制造、复杂构件直接整体成形和零件快速修复等方面。另外,我国兵器工业可优先发展高温合金、铝合金材料及涡轮类、薄壁壳体类、光电器件等复杂构件的增材制造技术。     

液压成形的未来 对内高压成形的新的工艺方法应用可能性的展望

内高压成形(IHU)和以前一样仍然是成形拥工的发展趋势,内高压成形有各种不同的操作方法。许多年以来,内高压成形 (IHU)或者又称为液压成形,就作为一种最具有创新性的制造金属空心件的工艺方法而主要在汽车制造工业及其配套工业中使     

先进激光制造技术研究新进展

介绍了激光板与管无模成形、激光表面强化处理、激光微细加工和激光直接沉积成形等四种激光制造前沿研究技术。阐述了基本作用原理、影响建模分析的因素和测试验证的方法。指出了各自的关键技术及研究焦点。介绍了国内外的相关研究进展。指出了在小批量多品种难加工材料成形与快速承载构件成形、复杂形面构件表面强化处理和微细构件高效加工方面的潜在用途。     

钛合金复杂大件等温局部加载成形组织演变研究

正钛合金大型复杂整体构件等温局部加载成形技术,能够解决航空航天用高性能轻量化构件成形制造难题,是迫切需要研究发展的先进塑性成形技术。实现成形成性一体化制造不仅是满足实际工程领域对构件服役性能苛求的关键,也是高性能轻量化构件精确成形的主要发展趋势和研发的前沿。微观组织对性能的决定性作用使如何控制组织成为该成形工艺研究发展与应用迫切需要解决的重要问题。然而,局部加载是多模具、多参数、多场耦合作用下的高度非线性复杂物理过程,使得微观     

管材固体颗粒介质成形工艺及其塑性理论研究

提出一种既能克服刚性模成形和软模成形的缺点又吸取它们各自优点的成形工艺——管材固体颗粒成形工艺（SGMF），为材料的制备和加工提供了新的方法和手段。采用塑性理论对非均匀内压作用下的管材成形过程中的自由变形区塑性变形进行研究，建立了在非均匀内压作用下的管材成形塑性理论，得到了自由变形区的应力、应变及其壁厚的理论计算公式，并通过试验进行了实际验证。     

基于有限变形弹塑性本构方程的金属粉末压制成形力学建模及数值模拟

报告在中国国家自然科学基金重点项目“金属粉末高致密化精密成形系统技术基础及应用”、国家高技术研究发展计划(863计划)“高性能粉末冶金材料温压精密成形技术”和广东省自然科学基金研究团队项目“金属粉末精密成形先进制造系统的理论及应用研究”的共同资助下,所提的基于有限变形弹塑性本构方程的金属粉末压制成形力学建模及数值模拟研究成果。在分析比较椭球面屈服准则和岩土类材料屈服准则的基础上,选择适用于金属粉末材料等可压缩连续体的椭球面屈服准则。     

脉动液压成形技术与设备

介绍脉动液压成形技术的成形原理、工艺特点及应用领域。从工艺和材料两方面对脉动液压成形提高材料成形能力的机理进行研究,试验证明脉动载荷一方面能够促进管材液压成形时的补料、降低摩擦力的阻碍作用并利用成形过程中小褶皱的出现与消失提高变形的均匀性;另一方面,对于奥氏体不锈钢,脉动载荷可以增强形变过程中的相变增塑效应,从而提高其成形性。自主设计并研制出能实现工业化生产需求的自动化程度高的脉动液压成形设备,为该项技术在汽车、航空及航天制造领域中的推广和应用提供重要的理论指导和实践探索。     

Influences of material properties of components on formability of two-layer metallic sheets

Formability of two-layer metallic sheet is constrained by plastic instability and localized necking. Forming limit diagram (FLD) is an accepted measure of sheet metal formability. The formability of two-layer sheets depends on the material properties of their components such as strain hardening exponent, strain rate sensitivity coefficient, stiffness coefficient, and grain size. In this paper, the effects of the mentioned parameters on the FLD of two-layer sheets are investigated with a theoretical model which has been verified with an experimental approach. The results show that the forming limit of two-layer sheet lies between the forming limits of its components depends on their material properties.     

商用车排气系统防锈工艺探讨

介绍了商用车排气系统防锈工艺的现状和基本要求,重点分析了排气系统涂覆材料现状及研究方向、工艺应用、零部件结构对商用车排气系统防锈质量的影响,通过商用车排气系统目前工艺、材料的分析,给同行相应参考。     

混凝土输送泵车液压系统设计

在介绍混凝土泵送工作原理的基础上,设计了混凝土输送泵车的液压原理图,并详细分析了主泵送系统、换向系统、搅拌系统、水洗系统各部分的工作原理,其中液压元件选用德国力士乐公司油泵和阀组,使液压系统具有：主泵的恒功率特性在泵送阻力变化大时具有高效率的特点,其压力切断和液压行程限制功能使系统更加安全可靠;恒压泵与蓄能器配合的换向系统使换向迅速且液压冲击小;搅拌系统具有卡料自动反转功能以及手动反转功能;同时具有正泵时发生堵管自动反泵、高低压两种泵送方式等特点。     

一种新型焊管成型机架装配及检验工艺

成型机架是天津钢管集团股份有限公司355焊管生产线中的重要设备。该机架是德国西马克-米尔公司研发的新产品,并首次在国内进行装配。成型机架是生产线中精度要求最高的设备,故对制造和装配要求很高。本文研究的成型机架装配及检验的工艺不仅达到了设备的精度要求,而且节省了装配时间。     

特大型零件热态成形制造技术基础研究

在中国国家自然科学基金重点项目《特大件成形制造技术基础研究》、国家科技支撑计划课题《大型轧机共性技术》、国家重点基础研究发展计划(973计划)前期研究专项《大型零件热态成形制造虚拟技术基础研究》,以及中国河北省科技攻关项目《大型轧机共性技术》和《特大件成形制造技术基础研究》共同资助下,以大型锻钢轧辊(辊身直径超过1 000 mm或质量大于100 t)为对象,通过宏观 微观强耦合建模,解决铸造缺陷信息遗传、孔洞锻合条件、形变焊合条件、材料断裂准则构建,以及热 力 微观组织耦合建模等关键技术问题,建立以淬硬层深度数值预测技术为核心的热处理工艺分析与优化系统,提出基于非均质轧辊辊间接触力学模型的轧辊强度设计方法,构建起大型锻钢轧辊热态成形制造与服役评估的多学科耦合决策支持理论体系,提出理论研究报告。针对缩孔和气孔等大型铸钢锭铸造中的孔洞缺陷控制,以大锻件内部孔洞锻造闭合过程为科学问题,以大锻件内部有效锻合区域数值预测为目标,将有限元方法与人工神经网络技术相结合,利用神经网络的非线性映射能力,描述材料变形抗力、温度、应力应变与孔洞闭合程度之间的复杂关系,将孔洞锻合过程有限元模拟结果作为神经网络训练样本,建立起温度、应力和变形等多场耦合作用下的孔洞锻合条件模型(VCCM)。针对孔洞形变焊合机理与物理模拟模型一致性问题,以消除大锻件心部残留微孔隙,实现物理闭合状态下的锻合孔洞缺陷的真正冶金结合为目标,基于临界闭合孔洞界面接触力学原型和原子高温扩散理论,以界面接触应变和高温环境作为孔洞焊合的驱动力,利用高温和大变形对闭合孔洞界面扩散焊合的有利影响,提出适用于大锻件在锻造成形阶段的内部孔洞缺陷形变的形变焊合方法,通过物理模拟实     

单气室油气弹簧阻尼特性及其影响因素分析

针对某重型特种车辆平顺性研究中单气室油气弹簧阻尼特性的研究问题,基于薄壁小孔理论和范德瓦尔实际气体状态方程,同时根据单气室油气弹簧的结构特点和阻尼的组成建立了相应的阻尼力特性模型,并推导了阻尼系数方程。利用MATLAB软件进行仿真,研究了单气室油气弹簧阻尼特性以及激振频率、幅值、自身结构参数对阻尼系数速度特性的影响。研究结果表明:单气室油气弹簧阻尼特性具有较好的非线性,在压缩阶段的阻尼力较拉伸阶段的大,能够较好地缓解冲击,达到减振效果从而改善车辆行驶平顺性;激振频率和幅值属于外因,仅影响阻尼系数的取值范围,而对其取值及曲率几乎无影响;阻尼系数随活塞杆外径、油管直径的减小而增大,随油管长度的减小而减小。研究结果能对整车振动特性研究中阻尼参数的选取及油气弹簧阻尼特性设计优化等工作提供较为系统的理论支持。     

Mechanical performance analysis of hybrid metal-foam/composite samples

In this research work, a hybrid metal-foam/composite sample with axisymmetric geometry has been manufactured: the sample is composed by a cylindrical core in metal foam and an outer layer in composite material, manufactured by filament-winding technology. The goal of this paper is to estimate the improvement of the hybrid sample characteristics compared to the sum of the single constituents (metal-foam cylinder and composite material tube). This work is part of scientific studies that have the wider aim of producing components for industrial applications such as security systems for the automotive field (e.g., anti-intrusion bars).