基于类等势场法的轮盘锻件预成形多目标优化设计

以轮盘类锻件为例,结合数值模拟与优化算法,研究基于类等势场法的锻件预成形多目标优化设计。首先,模拟分析坯料在预锻和终锻过程中的充填情况、变形均匀性和成形载荷,发现存在充填不足、折叠等缺陷。然后,以锻造充填率为响应值,基于静电场模拟结果进行响应面分析,获得预锻件最佳体积比和等势线取值范围。最后,以电势值为设计变量,对锻件预成形进行基于变形均匀性和终锻成形载荷的多目标优化设计,最终得到电势值取0.2370 V时为最优解。结果表明,优化后锻件充填效果良好,无折叠等缺陷,等效应变方差由0.4000降为0.1945,应变分布更为均匀,终锻成形载荷由1.22×10⁵ kN降为9.71×10⁴ kN,优化效果显著,可为同类锻件的生产提供借鉴和理论指导。     

方管铝型材自弯曲挤压工艺

提出一种方管自弯曲挤压新工艺,通过设计倾斜分流桥结构,使金属在型腔内产生不均匀流动,从而直接挤出弯曲方管型材。利用外部网格重构方法,实现金属在型腔内分流焊合过程的模拟分析,得到自弯曲挤压过程金属流动规律、等效应力应变场分布;研究分流桥倾斜角和挤压速度对方管型材自弯曲成形性的影响,并通过挤压实验制备出自弯曲方管。结果表明:自弯曲模具结构可挤出形状规则、曲率一致的弯曲方管件,型材应力应变分布均匀,随分流桥倾斜角或挤压速度的增加,型材曲率半径呈非线性递减,挤压后弯曲方管的上表面、侧面和下表面的晶粒均匀且为等轴晶,晶粒尺寸分别为64.3、61.7和58.3μm。