汽车车身构件冲压回弹研究现状

全面综述了目前车身构件冲压回弹的研究现状,包括研究对象、方法以及影响因素(模具结构参数、板料性能参数等)。重点总结了影响有限元回弹预测精度和计算效率的主要因素,包括屈服准则、材料模型、硬化模型,并给出了国内外回弹研究在成形工艺及新材料两方面的差距。阐述了回弹研究趋势,即研究对象由简单件向复杂件拓展,研究工艺向温、热成形发展以及碳纤维等新材料的逐渐应用。最后指出了未来回弹研究重点应集中在建立新材料本构模型、补充完善现有回弹理论体系、创新和发展相关回弹研究方法和控制措施等方面。     

基于Pro/E环境下矿用装载机工作装置动臂的有限元分析

针对煤矿井下使用的装载机工作装置中,动臂极易发生断裂的问题,采用经典三维实体造型软件Pro/E建立其三维实体模型,并在其环境下对动臂的最大受力位置,即铲掘位置进行静力学有限元分析,从应力云图和位移云图中得到动臂易发生断裂的位置及其应力分布情况,再对各典型工况下的动臂进行分析,从而总结出动臂在一个工作循环下的应力分布规律.     

Steel/CFRP复层材料构件的混合热共冲工艺研究

为了满足新能源车辆对轻量化及高强度的严苛要求,提出将高强度钢板与CFRP预浸料组成Steel/CFRP复层材料,通过两种异质材料的匹配设计和优势互补,实现车体承力件轻量化新思路。针对Steel/CFRP,提出适用于轻量化Steel/CFRP车体构件高效量产的混合热共冲工艺,阐述了其工艺原理及特点;设计开发了用于Steel/CFRP复层材料盒形件混合热共冲成形工艺试验用的可加热温控模具,介绍了其结构组成及主要零件。开展了相应的工艺试验,证明了所提出Steel/CFRP复层材料构件混合热共冲工艺方案的可行性和有效性,为后续对Steel/CFRP构件混合热共冲过程中材料的成形性能、变形行为、界面结合状态及安全性、吸能性研究,提供了必需的实验样品。     

高速贴片机横梁的结构动力学分析与优化

贴片机横梁结构的动态性能是影响贴片机贴装精度的重要因素之一。对拱架式贴片机的横梁结构进行研究,根据载荷特性、电机动子直线运动特性和横梁运动特性,对横梁进行了瞬态动力学分析,结果显示,横梁结构运动过程中最大形变为12.5μm,在允许的范围之内。在此基础上,基于正交惩罚材料密度法(SIMP)对横梁进行了拓扑优化设计和结构改进设计,改进后的横梁结构质量减少了8.2%,横梁运动过程中结构的最大形变为9.4μm,可以同时满足贴片机的使用要求和轻量化要求,也验证了拓扑优化方法的合理性,为横梁的进一步结构设计提供了依据。     

逐层-反向压平坯料估计方法及其实现

基于塑性力学中的扩孔成形理论,利用"分层"思想,提出一种"逐层-反向压平"坯料形状估计方法,用于对具有自由曲面的复杂覆盖件进行有效的坯料形状估计.该方法综合考虑材料的力学性能、加工硬化效应及材料在成形过程中的塑性变形情况对坯料形状的影响,采用断面线长展开法中的"基面"思想,用来确定坯料展开时的初始轮廓形状和位置,同时利用曲面在展开压平过程中相邻层之间的连续性,按"分层-压平-扩张-再分层"过程进行逐层展开,可有效减小计算量,提高展开效率.最后,通过实例展开计算结果与给定传统坯料形状在所用坯料面积、材料利用率、冲压试验结果方面的分析比较,验证所提出坯料估计方法的有效性与合理性.     

空化水喷丸中空泡云动态演变及靶距优化研究

空化水喷丸是利用空化水射流中空泡云溃灭的能量冲击金属零件表面,使其表面产生强化效果的一种新工艺,但目前靶距选择缺少依据。利用高速相机开展了空化水射流试验,采用帧间差分法(Frame-difference method,FDM)分析了空泡云动态演变规律,得出空泡集中溃灭范围。同时,以2A12铝合金为例,基于不同直径d的喷嘴,进行空化水喷丸验证试验,研究了不同靶距对材料表面性能的作用规律。结果表明,空泡云具有明显的初生-发展-脱落-溃灭的周期性,空泡集中溃灭范围为60d～75d;空化水喷丸的最佳靶距为60d～67.5d,但当d=1.8mm、靶距为120mm时产生过喷现象;提出了根据靶距空化水射流可分为液滴作用区、混合作用区和空化作用区。     

液压缸类零件特征信息分类及描述方法的研究与实现

随着CAD/CAM集成技术的实施与开展,作为其技术瓶颈的CAPP系统的零件信息描述与输入方法,不仅直接影响到CAPP系统自身的功能与实用性,而且影响着CAPP系统与CAD及CAM系统的有效集成。这里介绍了作者在液压缸各类零件CAPP系统设计过程中对零件的特征分类与组成方法,提出以成组技术为基础的特征表面描述法与面向对象技术相结合的零件信息描述思想,通过该方法的实现,表达了零件各特征要素间的隶属、约束与继承关系。     

空化水射流冲击微成形数值模拟与实验研究

利用空化水射流中空泡溃灭产生的高压冲击波使TA2箔材产生微塑性变形,分析水射流主要工艺参数对微成形质量的影响规律。采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟和实验研究对比的方法,通过不同冲击压力和持续时间对成形深度、成形件厚度减薄率影响的数值模拟,并进行成形工件形貌的实验验证。结果显示,对于不同冲击压力峰值和冲击压力持续时间下的板料成形,随冲击压力峰值和持续时间的增加,其成形深度、成形件厚度减薄率呈正比增加;当数值模拟冲击压力峰值Pmax=2.2 GPa、冲击压力持续时间t=40 ns时,与实验入射压力P=20 MPa、冲击时间t=1 min时的试样截面轮廓成形曲线和截面厚度减薄结果比较一致。TA2箔材微成形件圆孔阵列特征在空化冲击区内表面质量良好,具有较大的成形深度及其较好的成形深度一致性。     

T2铜箔空化射流柔性微冲裁机理分析

目的 分析针对不同形状特征时空化射流箔材微冲裁工艺的加工效果,确定工艺参数的影响规律。方法 通过在3种模具（正三角形、正六边形以及圆形模具）下设计6种特征尺寸,分析空化射流对不同厚度T2铜箔的冲裁加工效果,同时通过单因素实验法确定空化射流的入射压力、喷孔直径以及靶距3种工艺参数对微冲裁加工能力与成形质量的影响规律,记录不同工艺参数下T2铜箔的最大可冲裁箔厚。结果 T2铜箔的最大可冲裁箔厚与凹模特征尺寸之间存在线性关系,并且入射压力的增大可显著提高空化射流微冲裁工艺的最大可冲裁箔厚,然而,过大的喷孔直径与靶距均会造成最大可冲裁箔厚下降。通过对实验结果进行表征,发现正多边形冲裁件在边角处会出现裂纹、撕裂等缺陷,而圆形冲裁件的冲裁轮廓无明显缺陷,冲裁质量较好。结论 空化射流柔性微冲裁工艺对正多边形冲裁件边角处的加工效果较差,但加工的圆形冲裁件具有良好且均匀的轮廓质量。该工艺的加工能力随入射压力的提高而提高,且在靶距为120 mm、喷孔直径为1.6 mm时较优。