纤维金属层板制备成形的研究现状及发展趋势

随着航空航天和汽车等结构领域对轻量化的要求越来越高,纤维金属层板作为一种新型混杂复合材料得到广泛的关注。综述了纤维金属层板的最新研究进展,主要对纤维金属层板进行了3种不同类型的分类,并对其在飞机和汽车上的应用做了分析,介绍了纤维金属层板制备成形的国内外研究现状,以及针对纤维增强树脂体系的不同而采用的纤维金属层板的2种成形制备工艺:层压固化制备工艺(包括滚弯成形、喷丸成形)和金属塑性成形工艺(冲压成形、充液成形等),最后对纤维金属层板的特性及其在未来航空航天和汽车制造上的生产应用进行了展望。     

一种大负角敞口零件成形工艺的研究

本文对一种大负角敞口零件成形工艺进行研究,讨论了拉深成形、管式内高压成形和弯曲胀形三种工艺方法在典型零件上的应用。通过讨论最终采用弯曲胀形工艺方法对此典型零件进行CAE分析和零件试制,试制结果满足预定要求。弯曲胀形工艺可作为该典型零件和其他类似零件的成形工艺。     

小曲率铝合金框形件弯胀成形数值模拟研究

目的 针对一种小曲率铝合金框形件成形后回弹大和起皱问题,对其进行弯胀复合成形工艺的数值模拟研究。方法 基于DYNAFORM软件对成形过程进行仿真,并通过对比分析零件的最大减薄率及圆角处的贴膜度,得出该零件最大液室压力的最优值为20 MPa,并基于该参数进行壁厚分布及回弹的模拟分析,最后,通过现场试验对该成形方案进行验证。结果 通过采用弯胀复合成形工艺方法,该零件的最大回弹量控制在2 mm以内,零件整体成形质量较好,无破裂、起皱现象。结论 该种成形方法较刚性模压弯及主动式充液胀形更具优势,能够有效解决小曲率框形件回弹大及起皱问题。     

内高压成形技术研究与应用进展

内高压成形是近年来发展起来的一种加工空心构件的先进制造技术,适用于制造汽车、航空、航天等行业中使用的各类轻体构件和复杂管件。用其制造的零件具有质量好、刚度好、零件数量少,可减少后续机械加工和组装焊接量和成本低等优点,本文综述了内高压优点、应用范围、适用材料、国内外工业应用情况及研究现状。     

钨基合金的预强化和后期强化技术

介绍了近年来关于高比重钨基合金材料强化研究的最新进展。根据钨基合金制品的成形过程,将其分为预强化和后期强化两个过程。在预强化部分,概要介绍了钨合金材料的晶粒细化强化、添加元素强化、烧结强化以及组织强化技术;作为重点,在后期强化过程中,详细描述了目前关于钨合金的几种主要形变强化工艺,包括旋锻、轧制以及热挤压和静液挤压工艺,并对其强化机制进行了分析研究。进一步介绍了热等静压强化的特点和强化机理。     

基于M-K模型的成形极限预测及参数影响

基于M-K沟槽理论,对平面应力状态下各参数对板料的成形极限图的影响进行预测。将常温和高温的两种Swift修正本构引入成形极限的推导中,用Newton-Raphson迭代法求解得到理论预测的成形极限图。分别用5A90铝锂合金和TRIP钢的实际曲线与理论预测进行对比,确定了理论预测的准确性和可行性。基于此,对材料参数应变强化指数n、应变速率敏感性指数m、预应变ε0、温度T对成形极限图的影响进行了预测;同时,将修正的初始不均度引入推导中,结果表明,修正后的本构方程使理论预测更接近于真实的试验曲线。     

用动态显式有限元法对板材成形进行计算机模拟

介绍了动态显式有限元法的原理和特点 ,总结讨论了国际现有各种商用有限元软件的情况。采用显式有限元软件 L S- DYNA3D对板材零件冲压过程进行计算机模拟分析 ,预测冲压过程中可能出现的各种工艺缺陷 ,例如坯料的起皱、局部减薄和破裂 ,并以模拟结果为依据提出改进模具和工艺参数的办法 ,优化工艺参数 ,可以减少调试和修模的次数 ,以此实现降低模具费用、缩短制模时间、提高产品成品率和材料利用率 ,最终达到减少产品成本的目的。     

防锈铝变径管内高压成形过程数值模拟

内高压成形技术具有诸多的优点如零件具有重量轻、刚度好、零件数量少、可减少后续机械加工和组装焊接量及成本低等, 广泛应用于宇航、汽车等工业. 采用数值模拟技术对防锈铝内高压成形过程中材料的合理流动趋势及其对最终成形结果的影响进行了分析, 并与实验结果进行了比较. 结果表明低塑性材料-防锈铝成形过程中皱纹的形成及形状是关键, 影响到成形的结果, 应采用合理的工艺参数来控制皱纹的形成.     

Ti6Al4V和Al2A12的扩散连接界面组织及力学性能

采用热等静压(HIP)工艺连接Al12A12和Ti6Al4V两种不同的航空航天用材料.利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪观察连接过渡区的微观组织和组成的演化,并测试其主要的力学性能.结果表明:采用热等静压制备这两种材料的界面连接好;Ti/Al反应层界面处形成了不同的金属间化合物,例如,Al₃ Ti、TiAl₂和TiAl;连接接头处硬度为163 HV,界面连接处剪切强度达到了23 MPa,比只添加镀层而无中间层的连接强度提高了约17.9%,但低于带有中间层的连接强度.由于过烧和孔隙的形成使得断裂方式是脆性断裂.由此可知,在热等静压成形过程中异种材料的元素发生了相互扩散,在扩散连接处形成了不同的金属间化合物,这些金属间化合物影响连接处的力学性能.      

薄壁零件充液成形知识库系统的方法研究

采用数字化设计手段,以Access数据库为后台支撑、Visual Studio为开发环境、C#为开发工具,开发了一套基于薄壁零件充液成形工艺过程的知识库系统,并对其体系结构、实现方法及关键技术进行分析。知识库系统对充液成形过程中的工艺进行参数化构建,方便用户在基于充液成形对薄壁零件进行数值模拟时对知识和以往设计经验数据的快速重用,生成充液成形工艺参数优化方案。以数据库和有限元模型为基础,实现对薄壁钣金零件充液成形质量的预测,同时达到辅助计算和快速设计,提高效率的目的。