汽车发动机排气歧管的内高压成形技术

研究了Y型三通管的内高压成形工艺过程,分析了成形过程中过渡区起皱及支管破裂等缺陷产生的原因,从而为实际生产中的Y型三通管内高压成形工艺设计提供了相关指导。利用所成形的Y型三通管制造了汽车发动机排气歧管样件,为内高压成形技术在汽车行业的推广应用奠定了理论与实验基础。     

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。     

铝合金矩形截面内高压成形塑性变形规律(英文)

采用实验和固体元数值模拟研究了铝合金矩形截面内高压成形过程塑性变形的发生与发展规律,给出了主应力三维图形可视化表征及在屈服柱面上的应力轨迹,分析了典型点应力及应变状态。结果表明:在矩形截面内高压成形过程中,圆角区外层首先发生屈服,圆角区内层两端部分各约1/4区域最后进入塑性变形。圆角区应变状态为沿着厚向缩短和环向伸长的趋势变化,过渡点最先发生塑性变形并且等效应变始终最大。在变形过程中随着内压的增大,过渡点的轴向应力始终为拉应力。     

新世纪中国塑性加工行业的发展与展望

进入新世纪以来,在航空、航天、汽车和装备制造等行业的国家重大需求的牵引下,中国塑性加工行业获得快速发展,取得举世瞩目的成绩。根据2000年以来塑性加工行业获得国家技术发明奖和科技进步奖的情况,讨论了汽车覆盖件成形、高性能轻量化构件成形和多工位挤压等塑性加工关键技术的创新与发展,介绍了中国研制的超大型液压成形机、超大型环轧机、360 MN垂直挤压机和120 MN铝合金板材拉伸机等"世界第一"的超大型装备,展望了新世纪塑性加工技术发展趋势,包括:超大尺寸复杂构件塑性成形技术、轻质耐高温材料高性能复杂构件塑性成形技术、非理想材料塑性本构模型与高精度数值模拟、智能化塑性加工装备及生产线。     

铝合金矩形截面内高压成形圆角充填行为研究

为了研究铝合金矩形截面内高压成形过程圆角充填行为,设计制造了专用试验装置,测试充填过程中圆角半径与内压的定量关系及其润滑条件影响,分析直边区与圆角区的过渡处开裂的机理,并对内压理论计算值与试验值进行对比。结果表明:充填过程中随圆角半径的减小,所需内压逐渐增大。当相对圆角半径大于5时,圆角半径变化趋势较快;而当相对圆角半径小于5时,变化趋势逐渐平缓。润滑条件对圆角充填影响较大,润滑的改善使成形相同圆角所需内压降低,极限圆角半径减小。从截面直边区的中点到直边区与圆角区的过渡点等效应力逐渐增大,所以过渡点附近最易发生壁厚过度减薄甚至开裂。对于硬化材料,未考虑材料硬化的内压理论计算值明显小于试验值,内压理论计算时必须使用材料硬化后的流动应力。     

加载路径对扭力梁内高压成形壁厚分布和精度的影响

为研究加载路径(内压力和轴向补料的匹配关系)对扭力梁内高压成形的影响,通过数值模拟和试验研究的方法,研究了不同加载路径对局部截面壁厚分布和管件成形精度的影响规律.研究发现:当补料初始压力过低时,在端部区域起皱;当补料初始压力过高时,补料全部集中在端部区域;当补料量过小时,壁厚改善不明显;补料量过大时,端部区域起皱.研究结果表明:初始压力为30 MPa,补料量15 mm时为合理加载路径,此时内高压成形件壁厚减薄较小,成形精度较高.     

低碳钢/铝合金双层管的充液弯曲起皱行为(英文)

双层金属管由内层耐腐蚀合金和外层低碳钢管组成,具有优良的综合性能。通过有限元模拟和实验研究内外层不同厚度比和内部液体压力对低碳钢/铝合金双层管充液弯曲起皱行为的影响,分析双层管充液弯曲出现的两种起皱失稳形式,即分叉失稳和极值点失稳。结果表明:起皱随着厚度比的增加而延缓,双层管稳定性随着厚度比的增加而明显提高。通过有限元模拟确定了最优的厚度比选取范围。当内压较低时,双层管易出现内外层分析缺陷,导致内层铝合金薄壁管出现分叉失稳。随着内压的升高,内层管抗失稳能力明显提高,成型极限增加。实验结果验证了不同内压下的有限元预测结果。通过该研究,确定内压和外层管壁厚的选取方法,得到双层管充液弯曲避免内层薄壁管起皱的机理。     

2219铝合金薄壁曲面件拉形过程变形均匀性EI北大核心CSCD

为改善2219铝合金薄壁拉形曲面件的变形均匀性,建立基于Hill 1990各向异性屈服准则的有限元模型,利用ABAQUS软件对曲面件的应变分布规律进行数值模拟,分析加载路径和板坯形状对拉形变形均匀性的影响规律。结果表明:加载路径和板坯形状对曲面件的变形均匀性有较大影响。采用折线路径,开始加载时使板材发生压缩失稳从而形成一定拱形,不仅可缓解左侧钳口附近的破裂倾向,还可增加曲面件右侧变形量,从而提高其变形均匀性。此外,减小变形量不足位置对应的板坯宽度,如采用中间窄板坯或左侧宽板坯,使其在拉形时所受应力增加,从而提高其变形量,也可实现变形均匀性的改善。最终,利用矩形板坯,经两次转折的实验路径进行拉形,获得了表面质量良好的高性能2219铝合金薄壁曲面件。     

轴压柱壳弹塑性稳定性分析的通用方程推导

针对由于轴压引起的壳体弹塑性屈曲而导致的材料在成型和制造过程中的失效力学行为，选择适用于轴压的屈曲模态函数，利用能量法确定了屈曲参数满足的一般非线性方程组，给出了求解不含缺陷或含缺陷的几何线性或非线性弹塑性的临界失衡平衡位形曲线的方法。     

AZ31B镁合金挤压管材的内高压成形性能

通过拉伸实验和胀形实验研究了不同温度下AZ31B镁合金挤压管材的成形性能.结果表明,随着温度的升高,管材的轴向拉伸成形性能明显提高,但其胀形性能并没有相应变化.这主要是因为挤压过程导致管材环向变形性能与轴向变形性能存在较大差别,管材具有明显的各向异性特征.此外,采用分流模挤压的管材,沿管材环向还存在若干条焊缝.在热态下胀形时,焊缝成为最薄弱的部位从而提前破裂,降低了管材的整体胀形性能.