扭力梁内高压成形的起皱行为

为了揭示扭力梁内高压成形时起皱的形成机制,采用实验和数值模拟的方法研究低碳钢扭力梁内高压成形过程支撑压力和补料量对起皱的影响规律;通过数值模拟给出起皱区应力状态,并绘制应力分布轨迹图,从应力分析角度揭示起皱形成机制.结果表明:随着支撑压力的提高,轴向压应力的绝对值下降,失稳起皱趋势降低,当支撑压力超过一个临界值时,皱纹完全消除;随着补料量的增大,轴向压应力的绝对值升高,失稳起皱趋势增大,当补料量超过一个临界值时,开始出现皱纹.对于直径为89 mm、壁厚为2.5 mm低碳钢管材,当支撑内压为30 MPa,补料量为15 mm,为一个合理的加载路径,可以有效避免起皱.     

内高压成形工艺的应力应变及工艺失稳分析

以研究内高压成形工艺的成形机理为目的,利用塑性力学方法分析了内高压成形过程中坯料的应力特点以及其在成形不同阶段的应力状态区别和变化规律.根据增量理论给出了成形过程中的应变增量形式及相应公式,指出了厚向应变是内高压成形工艺顺利实施的关键,并从应力应变的角度给出了工艺中不同失稳形式的应力应变特征.     

管件外压成形的数值模拟及屈曲特征分析

对采用液体介质在管坯外部施加压力,使坯料横截面缩小并成形到置于其内部的芯模上的外压成形方法进行了有限元数值模拟研究.分析了影响管件屈曲变形特征和成形过程的主要因素.研究表明:随着管坯长度的增加,环向屈曲波数减少,临界屈曲压力降低;随着管坯厚度的增加,环向屈曲波数减少,临界屈曲压力升高;带有一定不圆缺陷的管坯的临界屈曲压力与理想管坯相比降低很多,但在成形后期对壁厚和成形效果无明显影响.     

轿车后轴纵臂内高压成形研究

用400MPa内高压成形机对轿车后轴纵臂进行内高压成形试验研究,设计了合理的模具结构,包括分模面和冲头密封形式.分析了矩形截面圆角成形特点和所需成形压力计算公式,制定出合理的内高压工艺和参数,成功地试制出轿车后轴纵臂,经检测尺寸满足设计要求.     

双轴载荷作用下柱壳的塑性屈曲

采用各向异性刚线性硬化模型研究了柱壳的塑性屈曲问题，当把本构方程的起算点设置在线硬化的起始位置时，本构方程具有线性形式，基此建立了柱壳屈曲的基本方程，并用它求解了四边简支柱壳在双轴载荷作用下的屈曲问题，在弱各项异性情况下获得了最小屈曲载荷的解析表达式．     

6063铝合金旋压管拉伸过程中表面橘皮定量分析（英文）

表面粗化严重到一定程度形成橘皮缺陷。为了定量分析6063铝合金管的表面橘皮现象,通过旋压热处理获得具有不同晶粒尺寸的管材,利用梯形拉伸试样进行拉伸实验。通过激光共聚焦显微镜测量表面粗糙度Ra以反映宏观表面粗化程度,通过EBSD观察微观组织以及原位拉伸过程以反映微观表面粗化行为。结果表明,表面粗糙度随着应变量的增加先增加后轻微减小,对于不同晶粒尺寸的管材都存在一个临界应变量,当应变量低于临界值时不会出现橘皮缺陷。当平均晶粒尺寸为80、105、130和175μm时,临界应变量分别为10.17%、5.74%、3.15%和1.62%。表面粗化由严重的不均匀变形引起,在大晶粒中局部变形比较严重,导致表面粗化严重。     

内高压成形技术现状与发展趋势

介绍了内高压成形原理、工艺分类、优点、应用范围和适用材料,综述了国外内高压成形在工业领域尤其汽车工业的应用情况,给出了用内高压成形制造的典型结构件、枝杈管件、异形管件和空心轴类件.详细介绍了国内研制的400MPa内高压成形机参数及在该设备上试制的铝合金管件、不锈钢管件、空心阶梯轴和轿车后轴纵臂等内高压成形件.最后探讨了内高压成形需要深入研究的课题和发展趋势.     

球罐采用碟形支承时壳体应力的有限元分析和工程计算

本文首先用有限元法分析了球形压力容器采用碟形底托支承时壳体的应力分布,计算表明,与赤道正切式支承相比,碟形支承时壳体应力分布是比较均匀的。同时根据薄壳理论,给出碟形支承时壳体应力的工程计算公式。根据这些公式,证明了这种支承的另一个优点是在支承根部附近存在压缩效应。最后给出了补强范围计算方法。     

铝合金异型曲面件液压成形过程(英文)

针对低塑性铝合金的双曲率异型曲面件"落压"导致废品率高、尺寸一致性差、材料内部组织损伤影响疲劳性能等问题,采用液压成形技术对其进行研究。采用数值模拟和实验方法,对液压作用下的拉深过程及变形方式进行分析;探讨成形过程中起皱、破裂等失效形式及其机理,分析液压对缺陷发生区域典型点的应力状态和应力大小的影响。结果表明,避免缺陷的液室压力区间为10～30MPa;根据不同液压加载路径对异型曲面件横纵截面壁厚影响,确定合理的液室压为20MPa。     

内压对5A02铝合金充液剪切弯曲管微观结构的影响(英文)

为了研究剪切变形对微观组织的影响,采用电子背散射衍射方法研究铝合金剪切弯曲管的微观组织特征。分析不同内压对外侧圆角和内侧圆角微观组织的影响。结果发现:未变形管材的晶粒尺寸为100μm;在内压为15.2MPa时,变形管材的外侧弯角区域晶粒尺寸为50～100μm,而内侧弯角区域晶粒细化到30～50μm;当内压达到38.0MPa时,晶粒进一步细化,在变形管材的外侧弯角区域晶粒尺寸达到30～50μm,而内侧弯角区域晶粒细化到10～20μm。由此可知,剪切变形对两圆角区域的微观组织有着重要的影响,随着成形压力的提高,晶粒尺寸逐渐细化。由于内外侧不同的变形程度,即便成形压力相同,内侧晶粒尺寸也明显小于外侧的。