板材液压成形技术与装备新进展

随着板材零件向大尺寸、薄壁、深腔、复杂曲面以及难变形材料方向发展,具有低成本、高柔性的板材液压成形技术在航空、航天、汽车等制造业受到高度重视,并面临新的机遇和挑战。介绍板材液压成形技术的发展现状,重点介绍近年发展的径向主动加压充液拉深、预胀充液拉深、正反向加压充液拉深、双板成对液压成形和热态液压成形技术。分析国内外板材液压成形技术在汽车、航空航天等领域的应用现状,综述板材液压成形装备的研制进展,介绍正在研制的世界最大的吨位为150 MN、液体容积为5 m3的液压成形装备,对板材液压成形技术的发展趋势进行展望。     

管材弯曲回弹对内高压成形的影响及补偿方法

管材数控弯曲后的回弹严重影响试件成形精度,容易导致弯曲管内高压成形过程起皱缺陷．为了补偿回弹,避免内高压成形过程的缺陷,首先建立管材塑性弯曲理论模型以及材料的弹塑性线性强化模型,通过理论解析得到弯曲回弹量表达式;其次对实验过程中不同弯曲角度下的回弹量进行线性回归分析. 拟合结果表明: 理论上对于回弹角的预测是合理的; 同时将理论预测得到的回弹量补偿到管材数控弯曲过程,消除弯曲管内高压成形过程起皱缺陷,得到尺寸精度合格的试件．     

平底筒形件主动径向加压充液拉深的数值模拟

针对低塑性、大高径比航天铝合金板材零件成形需要,提出了带主动径向加压的充液拉深新技术.通过数值模拟方法,采用动力显式分析软件ETA/Dynaform5.5对5A06铝合金平底筒形零件主动径向加压充液拉深成形过程进行了研究.以零件成形最终壁厚分布为评定标准,分析了不同主动径向压力加载路径对成形质量的影响.通过数值模拟证明了在主动径向加压充液拉深过程中,法兰变形区存在一个应力分界线,随着主动径向液压力的增加,分界线的位置内移.研究表明,采用40 MPa的液室压力加载曲线,并配合45 MPa的主动径向压力加载路径,获得的铝合金平底筒形件的拉深比为3.1,零件质量好.     

2219铝合金板材形变热处理中预变形对微观组织和力学性能的影响(英文)

形变热处理(TMT)是一种能够使金属材料获得最终优良性能和微观结构的工艺方法。研究2219铝合金板材在两次形变热处理工艺中预变形量对其力学性能及组织的影响。研究表明,经过两次形变热处理的铝合金板材的屈服强度和抗拉强度随着第一次变形的变形量先增大后减小;第一次变形量为2%左右时,强度达到最高值。通过微观组织观察,发现经过形变热处理的2219铝合金板材内部有Al2Cu相析出,在经过第一次变形量为2%的两次形变热处理时,板材中的析出相最细密,因此,2219铝合金得以强化。     

304不锈钢形变诱导马氏体相变的影响因素分析

使用室温拉伸和高温拉伸实现了304奥氏体不锈钢不同应变率及不同温度下的拉伸塑性变形,使用铁素体测量仪、XRD等分析手段测试了不同应变率、不同组织状况及不同温度下的形变诱导马氏体转变量.结果表明,形变诱导马氏体的转变量与应变率、组织均匀度及变形温度三种因素有关,室温形变时,随着塑性变形率的增加,马氏体转变量逐渐上升;对于室温下周向变形率为30%的内高压成形环焊缝拼焊管而言,母材、热影响区和焊缝处的马氏体转变量依次呈上升趋势,组织均匀性越差,马氏体的转变量越高;高温拉伸时,随着环境温度的上升,马氏体的转变量呈下降趋势,在275℃时,马氏体的转变量趋近为0.     

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.最后指出内高压成形需要深入研究的课题和发展趋势.     

内压对钢质套环液力胀接强度影响的研究

用弹塑性理论对液力胀接过程进行分析,得到不同变形阶段所需要的内压力及残余接触压力的计算公式。通过低碳钢管和中碳钢套环的液力胀接实验,对内压力对连接强度的影响进行研究。研究结果表明,套环完全屈服前,随着内压力和套环外壁残余应变的增大,连接强度也增大;对于存在屈服平台的套环材料,套环完全屈服后,连接强度保持不变;胀接后残余接触压力和扭矩计算公式可以为设计提供理论指导。     

不锈钢球壳无模液压胀形过程的有限元模拟

用弹塑情限元对不锈钢球壳液胀形过程进行了数值模拟，给出了胀形过程中壳体外形和焊变化规律，分析了应力应变及残余应力分布规律，并与试验结果进行了比较。     

内高压成形理论与技术的新进展

介绍哈尔滨工业大学在内高压成形基础理论、关键技术及工业应用等方面取得的重要进展。在基础理论方面,利用平面应力屈服椭圆描述典型内高压成形过程中应力状态及壁厚变化趋势;揭示变径管内高压成形过程中壁厚分布规律以及多边形截面环向的壁厚分布特点;指明整形阶段圆角充填时存在极限圆角半径;发明了用于测量管材环向力学性能的管材环向拉伸实验方法。在工艺关键技术方面,针对航空航天领域对大直径薄壁复杂管件的需求,发明了Y型薄壁三通管两步成形方法、双层管充液弯曲方法,试制出超薄Y型三通管、整体不锈钢进气道及弯管零件。在工业应用方面,研制了合模力最大达55 MN的工业生产用大型内高压成形机,并成功地用于轿车底盘零件大批量生产。     

我国内高压成形技术现状与进展

综述了近年来国内内高压成形机理、数值模拟、设备和工艺研究情况。详细介绍了轴向失稳应力、开裂内压、起皱控制与利用。设备关键技术和影响数值模拟结果的主要因素,以及研制的典型汽车结构件、复杂管件和组合式凸轮轴。最后指出内高压成形的发展趋势。