汽车用IF钢冲压成形中变形诱发模具温升的有限元分析

以汽车用IF钢杯形拉深件为例,进行不同冲压速度下的连续冲压热力耦合有限元分析,获得了冲压成形中由于变形热和摩擦热所诱发的板料和模具温度场分布规律;通过进行不同速度、不同冲压次数的有限元模拟,得到板料和模具在每个冲压周期结束时最高温度随拉深次数和拉深速度的变化规律。采用单向拉伸变形热试验对本文所采用的热力耦合有限元分析模型进行了试验验证,结果表明有限元模拟可以很好地预测试件变形过程中的温升趋势,具有较好的精度。由此分析可知,当冲压速度较高时冲压过程中的温升现象应该引起重视。     

基于白光检测技术的汽车覆盖件冲压数值模拟可行性研究

针对目前冲压CAE分析结果无法准确预测某些成形缺陷的问题,提出了运用白光检测技术获取高精度调试后模具型面点云数据做为模拟分析工具的方法,采用板材成形有限元分析软件对汽车覆盖件行李箱外板拉延进行了模拟分析。模拟结果表明,采用合理的扫描点云数据、真实的板料力学性能参数和成形工艺参数,可获得与实际生产相近的模拟结果,有利于进一步提高数值模拟的准确性和可靠性。     

基于动态模型的冲压模具磨损寿命研究

为了准确预测模具磨损深度,提高模具使用寿命,通过研究冲压模具磨损机理,建立了混合磨损动态模型,提出一种新的模具磨损寿命预测方法。由于前次冲压对后次冲压模具磨损具有显著影响,模具的总磨损深度并不与单次冲压磨损深度呈简单的线性关系,该方法考虑了镀铬层和火焰淬火层厚向磨损系数、粗糙度的影响以及模具表面到芯部材料硬度的梯度变化关系。通过试验得到火焰淬火和电镀铬2种不同处理方式下模具材料磨损的相关参数,将其运用到混合磨损动态模型中。运用节点移动来不断更新磨损型面,获得当前磨损深度下的新参数,使用新参数计算当次冲压的磨损深度,确保随着磨损的增加,磨损参数不断更新,使得磨损预测更符合实际磨损的物理过程,弥补了经典Archard模型忽略因磨损而导致接触应力和滑移速度改变的不足。用壳单元提取冲压接触型面建立有限元模型,不需表达整个模具,降低了问题的复杂性,极大提高了计算效率。建立了磨损深度与冲压次数之间的确切关系,得到了模具磨损深度的定量预测方法。使用该方法对某车型发动机盖外板冲压模具进行磨损分析,将结果与实际模具磨损情况以及经典Archard方法预测结果进行对比。结果表明：所提出的冲压模具磨损寿命预测方法更接近实际磨损,误差比经典Archard方法小18.60%,预测精度明显高于经典的Archard方法。     

5182铝合金前围板冲压工艺研究

通过0°、45°、90°三个方向单向拉伸实验,建立基于Barlat-89屈服准则的5182各向异性材料模型。通过Pamstamp有限元模拟软件分析铝合金前围板冲压工艺可行性,优化产品结构和冲压工艺设计,获得理想的冲压成形工艺方案。优化铝合金模具结构和生产现场模具调试,实现5182铝合金前围板批量生产。     

内齿轮冷挤压参数优化设计及模具磨损分析

将正交试验设计方法和冷挤压数值模拟方法相结合,评估了冷挤压过程中参数:凹模锥角、摩擦系数和挤压速度对成形力的影响,并确定最优的工艺参数组合。以汽车减速轴为例,分组建立了冷挤压件和模具的有限元模型,运用正交试验方法进行分组仿真分析,通过对轴向挤压力数据的方差分析,确定最优的工艺参数组合,并根据优化后的参数,对模具的磨损进行分析。试验方法对实际工艺设计具有指导意义。     

板材弯曲成形数值模拟

依据有限元理论对影响弯曲成形的多种工艺参数进行分析,并与试验结果进行比较,验证了有限元数值模拟替代试验研究弯曲成形的可行性,为优化模具参数,减少调试和修模次数提供了参考依据。     

基于Dynaform的轿车前悬架横梁内板冲压工艺

分析了轿车前悬架横梁内板零件的特点,运用Dynaform软件分别对料片拉深和落料后拉深的冲压成形过程进行数值模拟,确定了合理的工艺方案,进一步优化了工艺参数和模具结构。经生产实践验证,该模具工作状态良好,冲件质量稳定。     

侧围外板的成型仿真分析及工艺优化

以某车型侧围外板为例,介绍了利用CATIA及AUTOFORM软件对侧围外板进行成型仿真分析,并根据成型分析的结果进行工艺优化的方法。最终证明了利用成型仿真分析技术可以很好地模拟冲压成型的实际状态,并以此为依据在虚拟的环境下找到了解决问题的最佳途径,可以指导;中压工艺和冲压模具的设计,较好地控制因设计不当造成模具报废的风险。     

压力连接模具参数的设计方法

针对金属板件压力连接时模具参数的确定进行了研究.以圆形连接接头一级无剪切整体式凹模压力连接为例,在已知被连接板件厚度和材料的条件下,通过连接点各参数之间的关系运算确定了模具参数范围,并通过有限元数值分析快速准确地确定了最优模具参数值.通过试验验证了该方法的有效性.     

汽车A柱下部内板的拉延成形模拟分析

利用Autoform软件对某汽车A柱下部内板(左右件)冲压工艺中的拉延成形工序进行了两次模拟并分析。优化工艺参数、拉延筋后再次数值模拟的结果良好,未出现开裂、变形不充分等缺陷,同时主应变和减薄率等指标符合拉延的标准要求。冲压生产试验验证表明,冲压件试件质量良好,与数值模拟结果一致。     

自冲铆接工艺过程的有限元数值模拟

采用塑性有限元方法建立了自冲铆接有限元模型,对自冲铆接过程进行了数值模拟分析。探讨了铆接过程中半空心铆钉和板料的变形特点,以及凹模凸台高度对铆接效果的影响程度。模拟、试验结果表明,自冲铆接过程分为压紧、铆钉穿透板料、铆钉尾部张开和成型(墩锻)4个阶段;塑性变形主要集中在铆钉尾部与板料及模具与板料的接触部位;当凹模凸台较高时,自冲铆接的自锁性能和效果较好;模拟结果和试验结果吻合较好。     

UHPC双向板抗冲切性能试验

为明确超高性能混凝土（Ultra-high Performance Concrete,UHPC）双向板在局部荷载作用下的抗冲切性能,以UHPC强度、板厚、配筋率、局部加载面积和加载位置为试验参数,对9块四边简支UHPC双向板进行抗冲切破坏试验,分析UHPC双向板的冲切破坏机理和各试验参数对板抗冲切性能的影响规律。结果表明：试件均发生钢筋屈服后的冲切破坏,板底出现环形裂缝且板内形成冲切锥体;冲跨比小于7时,冲切破坏面倾角和名义抗冲切强度均随冲跨比增加而减小,而冲跨比大于7时,则其基本不变;UHPC强度等级从120 MPa提高到150 MPa时,板的抗冲切承载能力提高5.5%;当板厚由60 mm增加至80 mm和100 mm时,板的抗冲切承载能力分别提高69.7%和1.883倍;相较于1.31%配筋率的试件,2.57%配筋率的试件的抗冲切承载能力提高14.9%;与方形加载板边长为70 mm的试件相比,边长为90 mm试件的抗冲切承载能力提高9.8%;与中部加载试件相比,边部和角部加载试件的抗冲切承载能力分别提高15.3%和13.1%。为避免UHPC双向板发生钢筋网格内的冲切失效,板底受拉钢筋间距不应大于加载板边长与1.15倍有效板厚的和。基于试验结果和相关文献,评估了现有抗冲切承载力计算公式的适用性,并引入冲跨比考虑局部荷载偏置的影响,提出了适用范围更宽的UHPC板抗冲切承载能力计算公式。     

基于Autoform的汽车冲压件工艺参数正交试验设计

为缩短制件设计开发时间和优化工艺参数,文章通过Auto form软件对某汽车前围板成型过程进行分析,并采用正交试验方法进行方案设计.通过分析冲压过程工艺参数（冲压速度、凹模圆角、摩擦系数、板料厚度和压边力等）对前围板成型缺陷的影响程度,使用Minitab软件对各参数进行方差分析,得出5因素影响制件开裂大小,它们依次为凹模圆角＞板料厚度＞压边力＞摩擦系数＞冲压速度.并用Mintab软件优选方案,得到了最优方案.     

混凝土界面粘结性能有限元分析

关于超高性能混凝土（UHPC）与普通混凝土（NC）粘结界面的试验研究较多，但如何在有限元软件中进行有效的模拟并进行相关参数分析的研究仍较少。本文利用大型有限元分析软件Abaqus建立了采用粘聚力单元以模拟UHPC与NC粘结界面的有限元模型，并通过修改粘聚力模型参数分析了不同界面粗糙程度下UHPC-NC界面的粘结性能。建立了直接剪切、斜剪试验有限元模型，且利用摩尔库伦强度理论反推界面摩擦系数。结果表明：通过粘聚力单元模拟UHPC-NC界面能很好的反应实际的受力性能。     

A finite-element-based approach to characterising FTire model for extended range of operation conditions

In order to accurately predict vehicle dynamic responses when traversing high obstacles or large bumps, appropriate tyre models need to be developed and characterised. Tyre models used in vehicle ride and durability are usually characterised by experimental tests on the tyre. However, limitations in rig design and operating conditions restrict the range of test conditions under which the tyre can be tested, hence characterisation of the tyre behaviour during extreme manoeuvres may not be possible using physical tests. In this study, a combination of experimental tests and finite-element (FE) modelling is used in deriving Flexible Ring Tire (FTire) Models appropriate for different levels of tyre/road interaction severity. It is shown that FE modelling can be used to accurately characterise the behaviour of a tyre where limitations in experimental facilities prevent tyre characterisation using the required level of input severity in physical tests. Multi-body simulation is used to demonstrate that the FTire model derived using extended range of obstacles produces more accurate transient dynamic response when traversing low and high road obstacles.     

新型可拆卸开孔钢管连接件抗剪性能

为适用预制钢-混凝土组合桥梁快速装配化施工需求,提出一种新型可拆卸的开孔钢管连接件。通过设计不同钢管壁厚、开孔板条宽度与高度等参数的开孔方钢管连接构造试件,开展水平推出试验,研究其抗剪承载力、抗剪刚度、剪切破坏模式及相对滑移特征。考虑钢材理想弹塑性、混凝土塑性模型及钢-混凝土界面非线性接触,建立可拆卸连接件抗剪分析的高效精细有限元模型,并通过试验结果验证。采用验证的有限元模型,进行与方钢管具有相同用钢量、板厚、开孔形式的圆钢管连接件抗剪性能对比分析。研究结果表明：可拆卸钢管连接件不仅具有开孔板连接件相当的抗剪承载力,而且比焊钉连接件具有更好的延性;增加钢管壁厚能有效提高其抗剪刚度与强度,改变底部开孔形状对连接件的抗剪刚度影响较小,但对强度影响较大;圆管与方管连接件具有相当的剪切屈服强度,但方管连接件的极限抗剪强度更高,而圆管连接件的延性更好;塑性理论推导可拆卸连接件剪切屈服强度计算结果同试验、有限元结果吻合良好,证明该计算式准确、有效;建议荷载作用下,混凝土板不发生开裂和压溃,可拆卸连接件可屈服进入塑性状态,实现混凝土板、钢梁易更换、修复或重复利用。     

季节性冻土区隧道温度场分析与预测

为预防季节性冻土区隧道因防寒保温措施设置不足引发的冻害,研究季节性冻土区吐库二线中天山隧道温度场变化规律及其防寒保温参数。基于围岩温度场现场测试研究,利用ANSYS有限元软件,同时考虑水文地质条件、混凝土衬砌水化热、大气温度和地温随时间变化等影响因素,预测、比较隧道施加保温层和未施加保温层的冻融循环圈。总结出设置保温边沟和设置厚度≥5cm、导热系数≤0.03W/(m•K)的保温层是必要和合理的。     

缠绕式离合器片的一步法生产工艺探索

针对国产无石棉缠绕离合器片摩擦因数稳定性差、硬度高、冲孔时易碎等问题，从产品结构上进行分析和试验，找出了影响产品性能的关键因素。通过试验找到一种改善产品结构的一步法生产无石棉缠绕离合器片的新工艺。对采用相同配方不同生产工艺的产品进行了性能对比，对比结果表明，采用一步法生产工艺不仅能稳定制品摩擦性能、降低磨损及密度、提高制品显气孔率、消除冲孔裂纹，而且还可缩短生产工序，提高劳动效率、减少设备投人，降低生产成本。     

基于CAE的后纵梁加强板轻量化研究

利用DYNAFORM软件,对采用材料B250P1(厚2 mm)和新材料DP780(厚1.4 mm)的某汽车后纵梁加强板弯曲成型工艺进行了CAE分析,对比了凸凹模间隙、压边力和凹模圆角半径等因素对2种材料回弹性能的影响.基于CAE技术并结合工艺及模具参数优化结果,通过修改产品结构即增加台阶面控制了DP780钢后纵梁加强板的回弹,实现了将材料厚度减小0.6 mm、质量减轻30％的轻量化目标.     

型钢-钢纤维混凝土黏结应力组成及影响因素分析

为了研究型钢-钢纤维混凝土界面的黏结应力组成,以截面类型、界面锚固长度、钢纤维掺量和钢纤维混凝土保护层厚度为变化参量,完成了34根试件的推出试验,分析了试件的损伤破坏及裂缝发展形态,获得了加载端和自由端的荷载-滑移曲线.基于荷载-滑移曲线上的4种临界状态,根据界面黏结应力与外荷载的平衡关系,提出了黏结应力各组成部分的计...