双金属复合板矫直过程的弯曲及弹复解析

基于工程弹塑性力学建立了不同组坯方式下双金属复合板弯曲矫直过程截面弹塑性状态演变路径的解析模型.基于该模型分析不锈钢复合板矫直过程中的弯曲回弹特性,解释复合板弯曲回弹过程中截面的反向屈服现象,并将不锈钢复合板与单一材料板材弯曲过程进行对比.研究结果表明:双金属复合板在弯曲过程中截面会经历五种弹塑性状态,并伴随着不同的中性层偏移规律,弯曲回弹后的残余应力分布与单一材料板相比更加不均匀且可能进入反向屈服状态;复合板与单一材料板材的弯矩相对差值随着屈服强度比的增大而增大,其绝对值随着弯曲曲率先增大后减小.      

金属塑性成形中的韧性断裂微观机理及预测模型的研究进展

为实现汽车轻量化,同时保证其具有较好的碰撞安全性,高强度-质量比金属板材在汽车制造领域得到了广泛的应用.然而,在传统冲压成形过程中,上述板材（如先进高强钢、铝合金和镁合金等）会出现无明显缩颈的韧性断裂行为.特别是发生在纯剪切加载路径附近的剪切型韧性断裂行为超出了传统缩颈型成形极限图的预测范围.此外,在近些年来快速发展的单点渐进成形中,缩颈失稳被抑制,取而代之的则是无明显缩颈的韧性断裂.以上问题对基于缩颈失稳的传统成形极限分析方法提出了新的挑战,同时也限制了高强度-质量比金属板材的应用及其新型成形工艺的研发.为此,世界各国学者开始普遍关注金属材料韧性断裂预测模型的开发及其应用研究.本文首先从孔洞的演化行为方面出发,对金属韧性断裂的微观机理研究进行了介绍.随后重点评述了韧性断裂预测模型的研究进展和应用现状.最后,对韧性断裂研究的发展趋势进行了展望.本文可以为金属韧性断裂模型的选择、应用及其开发提供有益参考.      

双轴双偏心滚切式定尺剪机构参数的研究

利用ADAMS软件建立了双轴双偏心滚切式定尺剪机构的参数化模型。依次分析了曲柄长度、曲柄初始相位角、导向连杆长度和机架铰接位置对剪刃重叠量和剪切力的影响规律,为该机构的设计开发提供了有效合理的计算方法。利用文中的方法在开发3800滚切式定尺剪时取得了很好的效果,证明了该方法正确有效。     

H型钢侧向矫正中的扭转问题研究

应用弹性和弹塑性扭转理论,对H型钢在侧向矫正中的扭转变形进行了计算,给出了扭矩与扭转变形(扭转角)之间的关系。通过型钢所受扭矩大小或产生的单位扭转角的大小可以判断轧件产生的扭转变形的类型。通过典型规格H型钢的扭转研究,认为侧向矫直中的侧向扭矩将主要引起轧件的断面变形和腹板上接触力分布的变化。轧件的整体扭转力矩仅占其中很小部分,而纯粹的侧向矫直则因扭转失稳无法完成。     

多辊轧机轧制力能参数计算系统开发及应用

在研究传统与现代的各种计算模型与方法的基础上,开发了针对4辊、6辊、8辊及20辊轧机等多种机型且适用于冷、热轧多种轧制形式的力能参数计算系统。系统中引入了轧制规程预设定、等功率校正、金属热轧、冷轧变形阻力数据库等模型。轧制力能参数预报精度大大提高。经过现场测试及使用,轧制力能参数预报精度误差为10%左右,对生产实践具有一定参考价值。概要介绍了该系统的开发、应用及效果。     

薄壁铜管游动芯头拉拔过程拉拔力影响因素分析

为准确把握薄壁铜管游动芯头拉拔过程的拉拔力,该文应用非线性有限元分析软件ABAQUS建立了薄壁铜管游动芯头拉拔过程的弹塑性有限元模型,分析了内外模具锥角、游动芯头定径段长度、延伸率、摩擦因素以及拉拔速度等工艺参数对薄壁铜管拉拔过程中拉拔力的影响规律。研究表明,芯头或外模的锥角存在一个最佳组合范围,芯头定径段长度和拉拔速度对拉拔力的影响作用非常小,延伸率和摩擦系数的增加将引起拉拔力的明显增加。研究结果为实际生产中的工艺改进提供了科学依据。     

金属薄板滚压冲裁过程数值模拟及模具参数

研究了在没有压下辊的情况下滚压冲裁过程的运动学特性,据此提出了通孔滚压冲裁模具的设计方案.在此基础上,利用ABAQUS有限元软件进行了基于Shear Failure韧性断裂准则和任意拉格朗日一欧拉自适应网格技术的45号钢薄板滚压冲裁过程有限元仿真,分析了主要参数对断面质量的影响.仿真结果表明:方形孔滚压冲裁时,前后刃口依次经历板带弯曲、凸模压入、裂纹产生和发展、断裂和凸模拔出五个阶段;滚压冲裁断面的主要质量缺陷包括断面垂直度、毛刺、塌角、压痕等;影响滚压冲裁断面质量的主要因素包括侧隙、凸模高度、辊子半径等.减小标称侧隙和凸模高度、增大辊子半径均会使断面质量提高,其中又以对断面垂直度和毛刺高度的影响更为明显.对于45号钢一类的碳钢,后刃口标称侧隙以板厚的5%-10%为宜,前刃口标称侧隙可以更小:辊子半径应以大于板厚的100-150倍为宜;在保证板材完全断裂的前提下,应使凸模高度尽量减小.      

CSP轧机扭振中“伪拍振”的研究

某厂CSP轧机出现了严重的扭振.扭振具有拍振的特征.为摸清轧机振动规律进而解决轧机振动问题.对栽CSP轧机拍振进行了研究.测试分析和理论研究发现这是一种"伪拍振"现象,"伪拍振"的形成是由于工作辊辊面局部区域有振纹存在.振纹区域与轧件接触时,轧机以振纹频率做强迫振动;没有振纹的辊面区域与轧件接触时,因负阻尼作用,系统表现为固有频率下的自激振动.两种振动形式交替出现,且振动强度大小不同,使扭振表现出"拍振"的形态.上述发现对轧机的振动机理及其抑制措施的研究有重要价值.试验证明,据此提出的使用高速钢轧辊等抑制振动措施有很好的效果.     

非对称型材压弯过程应变规律的有限元分析

以槽型铝材为例,应用ANSYSLS-DYNA软件的显式动力学有限元方法对非对称型材放边压弯过程进行了有限元模拟.主要分析了型材弯曲过程中等效塑性应变和弯曲切向应变的分布规律,提出了最小弯曲半径的近似计算方法.这对有效确定成形中的危险部位,避免拉伸失稳的发生具有一定的参考价值.模拟结果表明:型材翼缘末端处的应变值高于腹板处,是易产生拉裂的危险部位.     

摩擦状况对铜管行星轧制过程的影响

利用有限元软件MSC.Marc建立起铜管三辊行星轧制过程的三维热力耦合有限元仿真模型,对铜管行星轧制从咬入到稳定轧制的全过程进行了有限元模拟分析。仿真结果和现场数据的对比,验证了仿真结果的正确性;分析了不同的摩擦状态对铜管行星轧制过程的影响。研究结果表明,适当增大轧制过程中的摩擦,可以减小金属滑动、减小三角形效应、减小成品的圆度误差,同时也有利于温度场的均匀分布。研究结果可为设计轧辊和调节乳化液浓度提供理论依据。