二种锌铝合金润滑时摩擦磨损特性的研究

对二种锌铝合金ＺＡ－ＳｉＴ ＨＤＺＡ在２０号机油润滑条件下的摩擦磨损特性进行了研究。研究发现：该摩擦－润滑系统以边界润滑为主，且伴随有断续的、短暂的混合润滑或弹性流体润滑；磨擦磨损过程中存在着磨粒磨损、接触疲劳和粘着磨损３个磨损机制；二种锌合金在一定条件下具有优良的耐磨性能和减摩性能。研究结果还初步解释了这些试验现象。     

板成形摩擦因数测量过程中影响因素分析

摩擦因数对有限元模拟结果的正确性有着很大的影响，通常使用的板料摩擦因数测试方法大都基于Ducan原理，在测试中摩擦圆辊直径和摩擦包角的大小对最终的测试结果有很大影响。设计了新的摩擦因数测试装置，考察圆辊直径和圆辊摩擦包角大小对摩擦因数计算的影响，并进行了理论分析。试验表明，随着圆辊直径和摩擦包角的增大，由弯曲和包角边界造成的干扰将逐级减小，从而计算摩擦因数也逐步减小，并且最终趋向真实摩擦因数。基于试验和有限元计算，得出包角大于90°、圆辊直径大于30mm时，测得的摩擦因数能较准确地反映当前的摩擦状况，可以用于板料成形模拟的结论。     

耦合温度和应变率的铝合金板成形极限预测方法

为了提高铝合金板成形能力,一些先进成形工艺已经被开发。温成形是实现铝合金高成形能力和高成形精度的一种有效方法。温度和成形速度是影响铝合金板温成形工艺的重要参数,对其成形性能影响十分显著。提出一种综合考虑温度和应变率影响的铝合金板成形极限预测方法。采用响应面法建立铝合金板应变硬化指数n、应变率敏感度指数m与成形温度、应变率条件之间的力学性能函数关系;基于M-K理论,并结合Logan-Hosford屈服函数,推导出耦合温度和应变率的铝合金板成形极限图计算模型。模型检验表明力学性能响应面方程具有较高精度。成形极限的计算结果与已有的试验值对比表明,二者吻合较好,这证实耦合温度和应变率的铝板成形极限预测方法是正确和可靠的。     

不同硬化模型对铝合金板冲压成形模拟结果的影响

研究不同塑性变形硬化模型对汽车5182-O铝合金板材冲压成形模拟结果的影响。采用材料单向拉伸试验得到应力应变关系曲线,基于Hollomom、Krupskowsky与Power方程对曲线进行拟合,建立材料室温下塑性变形硬化模型,对厚度为1.5 mm和0.85 mm的5182板材进行冲压试验和有限元模拟分析,对比分析冲压试验与模拟结果。试验与模拟结果显示,当板料厚度为1.5 mm时,板料冲压试验的成形力最大为42.95 kN,板料拉深深度为30.58 mm,基于Power方程计算得到的最大成形力为41.5kN与试验结果比较接近,Hollomom方程计算得到的拉深深度为30.546 mm,板材成形厚度分布与试验结果比较接近;当板料厚度为0.85 mm时,板料冲压试验的成形力最大为34.47kN,板料拉深深度为33.792 mm,基于Power方程计算得到的最大成形力为34.27 kN与试验结果比较接近,Hollomom方程计算得到的拉深深度为33.636 mm,板材成形厚度分布与试验结果比较接近。基于三种硬化模型铝合金冲压成形过程的计算模拟分析结果,并通过与试验对比得到不同硬化模型对铝合金板材冲压成形计算模拟的影响,进一步为汽车铝合金覆盖件在成形工艺的研究分析提供理论指导。     

基于不同摩擦副条件下的边界润滑抗磨效果研究

通过不同实验对比，从磨损角度出发分析了不同条件下零件表面的边界润滑状况，提出了选用适当的热处理工艺，恰当的摩擦副接触类型及高性能的润滑液，可明显改善边界润滑效果，提高材料的耐磨性。     

锌铝金（ZA27）润滑时摩擦损特性研究

本研究ＺＡ２７合金在润滑下的摩擦磨损特性。提出在油润滑下ＺＡ２７合金同材质摩擦时，磨损特点是边界润滑摩擦；其与４５钠配副摩擦时，摩擦特点主要的犁削。根据损失重分析得出；ＺＡ２７合金的润滑工况下是一种良好的减摩材料。     

冷挤压弹塑性有元模拟中摩擦条件的处理

根据流体动力润滑理论,建立冷挤压流体动力润滑模型,并将该模型引入有限变形弹塑性有限元中,对摩擦边界条件进行处理,得到冷挤压工艺中工件内部应力,应变的分布。     

失去润滑条件下滚动轴承摩擦功率损失计算研究

基于摩擦学原理,考虑热空气物性参数随温度变化的影响,建立失去润滑条件下滚动轴承摩擦功率损失计算模型.以某型直升机尾减速器传动系统滚动轴承为研究对象,通过与近似算法对比,说明该模型计算结果更为合理安全,对失去润滑条件下滚动轴承摩擦功率损失计算具有参考价值.     

干摩擦和水润滑条件下单晶硅的摩擦磨损性能研究

在UMT-2微摩擦试验机上,对单晶硅片进行了干摩擦和水润滑两种状态下的摩擦磨损试验,分析讨论了载荷和滑动速度对单晶硅片的摩擦因数和磨损率的影响规律;运用扫描电子显微镜,观察和分析了其磨损表面形貌。结果表明:干摩擦条件下的磨损机理主要表现为黏着磨损,水润滑条件下的磨损机理主要表现为机械控制化学作用下的原子/分子去除过程;水润滑条件下的摩擦因数和磨损量均较小,最小磨损率仅为10μm3/s;在水润滑条件下,载荷和滑动速度达到一定值时,硅片表面将发生摩擦化学反应,生成具有润滑作用的Si(OH)4膜,即机械作用在一定条件下对化学反应具有促进作用。     

表面织构在脂润滑条件下的摩擦性能研究

采用声光调Q二极管泵浦Nd:YAG激光加工系统在H13钢表面加工出不同密度的织构,以润滑脂作为润滑剂,利用MMW-1A型微机控制万能摩擦磨损试验机考察表面织构在不同载荷、不同转速条件下的摩擦磨损特性。实验结果表明:在脂润滑条件下表面织构能有效改善摩擦副表面的摩擦性能;与光滑无织构试样相比,表面织构试样的摩擦因数显著降低;一定范围内,随着织构密度的增加,平均摩擦因数呈现出先减小后增大的趋势,且织构密度为10%时的平均摩擦因数最小,最小平均摩擦因数为0.18,较光滑无织构试样减小32.23%;摩擦因数随着试验载荷的增大而减小,但随着转速的增加呈现出先减小后增大的变化趋势。     

一种板成形摩擦系数的测试装置

本试验装置是一种测量板成形中工具与工件之间摩擦系数的模拟装置,试验中测定了同一种钢板在同一种润滑条件采用不同的试验装置参数下的摩擦系数。考察测量装置的两个参数圆辊直径和包角(圆辊与试样接触部分对应的圆心角)的大小是否对测量摩擦系数存在影响．被测钢板是08AL,测试中改变装置的参数即改变装置中圆辊直径和包角的大小,结果表明测量出的摩擦系数与圆辊直径和包角大小有密切的关系。     

铝合金板表面形貌模型的研究

介绍了用于测量铝合金板表面微观形貌的AF-LI型表面轮廓测量仪的基本工作原理和技术指标，并采用接触式测量法，获得了铝合金板表面形貌的详细数据，得出了形貌评定参数，在此基础上建立了基于统计学规律的铝合金板表面形貌的数学模型。     

摩擦圆辊直径与摩擦包角对板成形摩擦系数测量的影响

基于Duncan方法设计了一种板料成形摩擦系数测试装置,用以考察摩擦圆辊的直径和摩擦包角对摩擦系数计算的影响。正交试验分析表明:随着摩擦圆辊直径和摩擦包角的增大,由板料弯曲和包角边界造成的摩擦系数计算干扰效应将逐级减小,进而计算摩擦系数也逐步减小,并且最终趋向真实摩擦系数。基于最终试验分析结果,得出包角在90°,圆辊直径在30 mm左右时,测得的摩擦系数可以忽略弯曲效应和包角边界效应,能反映真实摩擦状态,可以用于后续的金属板料成形有限元模拟。     

基于SPH的平面曲线铝合金薄板滚压成形数值仿真与试验研究

滚边压合是实现车身门盖件内外板高质量连接的装配工艺,其成形机理及质量预测一直是关注的重点。为定量揭示胶黏剂对轻质薄板成形的影响机理,引入光滑粒子法(Smoothed particle hydrodynamics,SPH)模拟胶黏剂,建立能满足工程实际的预测模型,并与传统欧拉法(Euler)进行了对比,验证了方法的可行性。以典型曲线轮廓结构为研究对象,采用有限元法(Finite elementmethod,FEM)模拟铝合金薄板,建立SPH-FEM耦合的数值模型,对含胶滚压过程进行仿真,并通过试验进行了验证。然后,采用响应面法建立了胶层黏度、挤压速度和胶层厚度参数对成形质量交互影响的数学模型。研究表明,与无胶层相对比,有胶层的外板缩进值和最大塑性变形降低。胶层厚度对成形质量的影响显著,胶层黏度次之,滚压速度相对较小。基于SPH的建模方法解决了含胶滚压成形难以量化的问题,为工艺优化和提升制造精度提供了重要的理论依据。     

铝合金磁脉冲辅助板材冲压技术研究进展

铝合金板材室温下的成形性较差,但在高速变形条件下成形极限大幅提高。为了促进铝合金板材在汽车制造、航空航天及3G领域的应用,需要开发先进的板材成形技术。磁脉冲辅助板材冲压成形技术（EMAS）通过在普通冲压模具中嵌入线圈,能有效控制和改善变形板料的应变分布。针对这些问题,重点介绍和讨论了EMAS技术的国内外研发现状,阐明了开展该技术研究的必要性和重要意义。     

提高铝合金板料成形极限的新型可控压边力技术

提出了一种可随位置和行程同步优化压边力的新型控制策略，并将其用于不等深铝合金阶梯盒零件的冲压，在零件成形过程中按照优化策略在不同压边圈位置随冲压行程施加最优压边力，使其冲压深度从恒定压边力下的45mm提高到60mm。在多点变压边力压机上的实验验证了这种优化策略的有效性，从而提高了可控压边力技术的鲁棒性和实用性。     

金属塑性成形的摩擦力学模型探讨

对金属板料在塑性变形过程中摩擦力的形成原因进行了分析,运用塑性成形理论和摩擦学原理建立了力学模型,并通过实验得出了当压力改变时摩擦力各分量的变化趋势。可以为数值模拟及工艺分析提供理论依据。     

[材料成形中的数字化与智能化产品设计]6016铝合金汽车典型结构件固溶成形工艺研究

以某车型铝合金汽车后风挡下横梁为研究对象,利用PAM-STAMP软件进行了一步固溶成形和分步固溶成形工艺分析。通过优化关键工艺参数如摩擦因数和成形温度,结合相应的工艺实验,建立了工艺仿真模型;通过对测量路径上壁厚分布的实验值与数值模拟值进行误差对比分析,判断成形工艺合理性。结果表明：汽车后风挡下横梁采用一次成形方式容易在中间形变突变处造成开裂或减薄现象,随着摩擦因数增大,最小厚度急剧减小;相比一次成形方式,采用分步成形方式,最小减薄率减小了4.67%,回弹量减小了40.21%,温度与摩擦因数对最小厚度的影响较小;经时效处理后进行力学性能检测,铝合金汽车后风挡下横梁抗拉强度达到308 MPa,表明采用固溶成形工艺是可行的。