【摘 要】
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针对带侧枝复杂铝合金构件的几何特点,提出采用包络成形工艺成形该零件,并利用DEFORM-3D软件模拟了其成形过程,分析了等效应变和成形载荷变化特点,并通过DEFORM-3D软件的Flownet功能模拟了该构件包络成形过程中金属流线分布和演变特点,最后通过工艺实验进行了验证.结果表明:带侧枝复杂铝合金构件包络成形过程中,构件上的凸台、侧枝、飞边等结构在包络模和凹模的作用下逐渐成形,构件右侧半圆锥形部分为大变形区,左侧圆柱形部分为小变形区;构件成形载荷在包络成形阶段随着成形时间的增加呈周期性波动,在包络模保压
【机 构】
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武汉理工大学材料科学与工程学院, 湖北武汉 430070;湖北省材料绿色精密成形工程技术研究中心, 湖北武汉 430070;现代汽车零部件技术湖北省重点实验室, 湖北武汉 430070;武汉理工大学材
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针对带侧枝复杂铝合金构件的几何特点,提出采用包络成形工艺成形该零件,并利用DEFORM-3D软件模拟了其成形过程,分析了等效应变和成形载荷变化特点,并通过DEFORM-3D软件的Flownet功能模拟了该构件包络成形过程中金属流线分布和演变特点,最后通过工艺实验进行了验证.结果表明:带侧枝复杂铝合金构件包络成形过程中,构件上的凸台、侧枝、飞边等结构在包络模和凹模的作用下逐渐成形,构件右侧半圆锥形部分为大变形区,左侧圆柱形部分为小变形区;构件成形载荷在包络成形阶段随着成形时间的增加呈周期性波动,在包络模保压整形阶段,成形载荷随着保压时间的增大,先逐渐减小,然后呈稳定的周期性波动;构件中间区域和右侧半圆锥形区域的金属流线变化较大,凸台处的金属流线存在穿流、涡流和回流现象.通过比较,该构件包络成形的模拟结果与实验结果一致.
其他文献
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为了提高机械轴承钢的室温及高温耐磨损性能,对GCr15机械轴承钢进行了多向锻造试验,并对比分析了锻造前及多向锻造后轴承钢的显微组织、25℃室温及350℃高温下的耐磨损性能.结果表明:与锻造前相比,多向锻造后机械轴承钢的晶粒明显细化,碳化物由粗壮的鱼骨状变为细小的三维网状,并呈弥散分布;多向锻造使机械轴承钢在室温磨损20 min后的磨损体积从31×10-3 mm3减小至16×10-3 mm3、 高温磨损20 min后的磨损体积从54×10-3 mm3减小至22×10-3 mm3,机械轴承钢的室温及高温耐磨损
利用有限元软件ABAQUS,以双曲顶件为研究对象,建立不同夹钳数量下的拉伸成形有限元模型,分析夹钳数量对板料成形效果的影响.结果表明:拉形力相同时,随着夹钳数量的增加,板料的成形性更好.整体夹钳和5个夹钳拉伸成形的板料均未完全贴模,后者的贴模程度优于前者;10个和15个夹钳的拉伸成形板料完全贴模,后者得到的成形件的应变、厚度分布比前者更均匀.在柔性拉伸成形装置上进行双曲顶件成形试验,试验结果与数值模拟结果相吻合,验证了双曲顶件柔性拉伸成形的可行性和数值模拟的准确性.
针对板料在常温下冲压成形时回弹较大,且现有的评价方法无法判断回弹发生的具体位置而难以准确指导修模的问题,提出一种基于曲率差的回弹评价方法来表征冲压零件回弹,可以准确地显示零件回弹发生的具体位置.首先,采用GOM ATOS Core光学三维扫描仪获取冲压件回弹后的型面,以凸模型面作为冲压件回弹前的型面,再通过MeshLab软件将连续曲面离散为点云.然后,通过多层次B样条插值算法(MBA)将离散的点云拟合成曲面,计算每一点的平均曲率,并以回弹前后的曲率差值来表征回弹大小.最后,将该方法用于某汽车铝合金制成的前
针对铝板冲压回弹严重的问题,以某汽车铝合金天窗加强板零件为例,研究了减少回弹的措施.首先,对该零件进行工艺分析,初步确定冲压工序;然后,借助同步工程的理念,对回弹较为严重的零件特征进行优化,最终确定冲压工序为OP10落料,OP20拉延,OP30切边和冲孔,OP40切边和冲孔,OP50切边和整形;其次,利用AutoForm软件进行全工序模拟,分别进行整体和局部回弹补偿,使得产品回弹后的尺寸满足公差要求;最后,基于板料流入量进行模具调整,利用调压垫片,控制板料流动性,减少回弹.最终生产表明,同步工程、回弹补偿
针对冲压件在生产过程中产生的表面缺陷视觉检测问题,提出一种改进的马尔可夫随机场图像分割算法.首先,应用基于像素的马尔可夫随机场算法,获取像素特征,提取基于像素的似然函数.采用随机区域合并算法获得区域特征,提取基于随机区域合并的似然函数.利用最大梯度算法获得图像的边缘特征,提取基于边缘的似然函数,用以恢复随机区域合并过程中丢失的边缘信息.融合3种似然函数,根据能量最小准则,实现图像分割.通过与传统图像分割方法的对比实验,验证了该算法的有效性.实验结果表明,改进算法可实现冲压件图像的精准分割,应用效果较好.
讨论矩形件二维下料问题,将板材成本最小作为主要优化目标,将排样方式数最少作为辅助优化目标.提出一种可减少排样方式数的下料算法.该算法基于顺序启发式框架,按顺序逐个产生排样方式满足剩余矩形件的部分需求量,直到矩形件的所有需求量均得到满足为止.它采用一种分组技术选择可用来生成下一个排样方式的矩形件,用这些矩形件生成下一个排样方式后根据顺序价值校正方法调整矩形件的价值,其中每个排样方式均采用动态规划程序生成.将本文下料算法与两种文献算法进行对比,实验结果表明,本文下料算法使用的板材面积比文献算法分别节省了1.1
通过淬火、冷压试验和有限元模拟,研究了波纹曲面结构对7050铝合金带筋厚板淬火、冷压后消减残余应力的影响规律,分析了变形量、波纹方向及波纹形状对冷压后残余应力消减效果的影响.结果表明,波纹曲面结构对淬火残余应力分布的影响不明显,冷压后残余应力得到了较大消减.随着变形量的增大,筋条及试样两侧棱位置的压应力区面积及应力值下降,波谷位置的应力值逐步增加;受筋条对金属流动的影响,宽度方向波纹比长度方向的波纹更有利于冷压后残余应力的消减;瓦楞式波纹残余应力的消减效果优于对称式波纹,整体分布更加均匀.从研究结果可知,
为提高大径厚比变曲率薄壁件的成形质量,对充液拉深技术开展了分析,利用CAE技术和试验相结合的方法,分析了充液拉深过程中材料变形机理和工艺参数的影响规律.为成形良好产品,分析了板料尺寸、液室压力及圆角半径等参数对成形的影响,并通过试验得到优化的工艺参数,同时设计了带α角的分体模具结构,实现了降低压边力、减小起皱风险、减少液体容积的有益效果.结果表明,当板料尺寸为Φ1250 mm,液室压力为5～7 MPa,圆角半径为30 mm时,成功研制了变曲率构件并通过了尺寸检验,产品的外形尺寸精度由0.8 mm提升至0.
设计了某轻卡后下防护热辊弯全管状结构方案,实现轻量化30.2％.根据静态加载试验要求,建立仿真评估模型,并试验验证仿真模型的准确性.基于试验结果建立仿真模型,并比较了原设计方案与热辊弯优化设计方案的各个使用性能.采用热辊弯工艺进行横杆和各支架管的样件试制,获得抗拉强度大于或等于1500 MPa的管件;在热辊弯加热弯曲状态下实现支架管弯曲半径为2d的小半径弯曲且不起皱,并通过两件拼接加工提升了材料利用率及加工效率.研究结果表明:热辊弯管状结构适用于后下防护,其结构简单、通用性强、制造流程短,具有材料与工艺综