基于拓扑优化的液压成形管件扭力梁设计研究

液压成形工艺适宜于生产空心变截面轻体管件,应用于汽车底盘扭力梁零件可以获得更好的刚度、强度等性能,因此近年来得到越来越广泛的应用。文章建立了变截面线长液压成形管件扭力梁正向设计思路及流程,基于设计空间和设计目标开展拓扑分析分析,在此基础上设计了扭力梁概念模型,结合拓扑分析及敏感参数影响研究在概念模型基础上进行了多轮细化设计,获得了满足设计目标要求的变截面线长液压成形管件扭力梁设计,成形仿真分析显示,设计零件满足可成形性要求。     

板材滚弯成形的理论计算与自动控制模型

对板材的滚弯成形工艺进行了分析，建立了力学计算模型，并在此基础上运用弹塑性理论进行了力学计算，求解出了板材滚弯时的挠曲线方程。在力学分析的基础上，从自动控制的角度出发，提出了三辊弯板机在滚弯时上辊的下降位和板材的成形曲率半径之间的关系，在不同的辊弯机上对不同的板材进行了多次实验，实验结果表明了理论计算的正确性。     

高速列车车轮踏面滚压强化有限元分析

为提高镟修后高速列车车轮踏面强度和使用寿命,进行了车轮踏面滚压强化过程的数值模拟,并对滚压强化的工艺参数进行了优化. 以CRH3高速列车车轮为研究对象,建立了滚压轮-车轮-钢轨三维滚动接触有限元模型;通过计算不同滚压轮尺寸、滚压力及滚压道次对车轮踏面残余应力和等效塑性应变场分布的影响来分析滚压强化机理;采用Borrow-Miller准则修正的Manson-Coffin公式计算了滚压后轮轨接触时车轮踏面的疲劳裂纹萌生寿命,进而对车轮踏面滚压强化工艺参数进行优化. 研究结果表明:随着滚压力的增加,车轮踏面的疲劳裂纹萌生寿命先增后减,且随着滚压道次的增加而下降,即滚压道次的增加反而会降低车轮踏面的疲劳裂纹萌生寿命;滚压道次的增加对残余应力的影响不大,滚压轮圆弧半径的增加会导致疲劳裂纹萌生寿命小幅度增大;综合考虑,以滚压道次为3次、滚压力为1 kN、滚压轮圆弧半径为6 mm时的滚压效果最佳,此时车轮踏面的疲劳裂纹萌生寿命可提升约58%.      

汽车用TRIP高强度钢板的成形行为试验研究

对冷轧TRIP600钢板在单向拉伸、双向拉伸和平面应变变形模式下的成形行为进行试验研究,在此基础上建立描述TRIP效应的计算模型,并用扫描电镜方法分析TRIP钢变形过程中微观组织的变化。试验结果表明:在单向拉伸、双向拉伸和平面应变中,平面应变最有利于TRIP效应的发挥,双向拉伸次之,单向拉伸最不利。     

铝合金板材冲压成形极限虚拟预测

利用虚拟成形极限应变(FLD)试验,并根据虚拟试验过程中的“分叉失稳”和有限元后置处理过程中的“应变集中”现象,虚拟性地求解了铝合金板材的失稳极限应变。试验表明,虚拟FLD试验方法避免了采用塑性失稳准则及损伤断裂失稳准则时人为因素的影响,利用虚拟极限应变所拟合出的FLD曲线与实测FLD拟合曲线具有比较接近的几何图形,虚拟FLD试验可替代或部分替代实测FLD试验。     

700 MPa级大梁钢辊压成形开裂分析

为探究700 MPa级大梁钢在某商用车主机厂辊压开裂原因,采用材料微观组织观察、断口扫描、力学性能测试、低倍分析等方法进行了系统分析。结果表明,导致U型梁在分条、辊压成型过程中产生边部炸裂或开裂的主要原因是材料的强度过大,另外材料板厚中心位置的珠光体偏析、氮化物夹杂加剧了材料开裂的趋势。通过控制材料强度,减少氮化物夹杂,控制铸坯中心偏析带,可有效避免该材料在辊压过程中产生开裂。     

Fe-Ni-Cu-C合金粗粉注射成形的热脱脂工艺研究

对平均粒度为60μm的Fe-Ni-Cu-C合金粗粉注射成形坯进行了热脱脂,用差热分析仪测定了粘结剂各组元的DTA和TGA曲线,制定了合理有效的热脱脂工艺。结果表明:对于石蜡基多聚合物粘结剂体系,采用分步热脱脂,有利于维持坯体形状;热脱脂的升温速率对脱脂坯质量影响显著。     

基于热力耦合场的帽形件热成形模具冷却系统研究

基于热力耦合场的数值迭代计算方法,建立了热成形模具冷却系统的有限元理论分析模型,获得了模具冷却管路几何参数对帽形件冷却效果、显微组织及机械性能的影响关系。采用CAE有限元仿真和成形试验进行了验证,结果表明,合理增大外侧冷却管路直径后,冷却系统各管路流速损失差异逐渐减小,冷却水流的均匀性得到改善,有利于提高制件成形质量;在保证模具强度的前提下,增大冷却管路直径,有助于提高模具的冷却效果,能够获得更为细小的马氏体组织,从而提高制件的力学性能。     

基于1800MPa级热成形钢的车门防撞梁轻量化设计分析

使用1800 MPa级热成形钢代替1500 MPa级热成形钢,通过减薄料厚对车门防撞梁进行轻量化设计.在1500 MPa级车门防撞梁的生产模具上进行相同厚度的1800 MPa级车门防撞梁的试制,通过三点弯曲试验进行零件抗弯曲性能评价.根据试验条件及试验数据建立仿真分析模型并进行材料卡标定.根据公式对车门防撞梁进行减薄设...     

汽车车身用热浸镀锌铝镁镀层钢板

为了评价热浸镀锌铝镁镀层钢板在汽车车身上的应用潜力,采用涂装试验、点焊试验、腐蚀试验、冲压试验以及胶粘试验方法,对比了热浸镀锌铝镁镀层钢板与传统热浸镀锌钢板的特性.结果发现,热浸镀锌铝镁镀层钢板的耐腐蚀性能更加优异,零件成形时的安全裕度更大.使用热浸镀锌铝镁镀层钢板,能够显著延长车身使用寿命、提高车身零件成形效率.