AA6061铝合金管材热态气压成形性能及微观组织(英文)

为测试AA6061挤压管材的成形性,在350~500°C进行自由胀形实验,为复杂结构件的热态金属气压成形(HMGF)提供基础。通过测量最大胀形率(MER)和破裂压力直接表征加热状态下管材的成形性能。测量不同位置的维氏硬度,进行断口的SEM分析,并通过EBSD方法分析沿轴向和环向的微观组织。结果表明,在425°C下胀形时最大胀形率达到极值86%。随着温度的升高,破裂压力从4.4MPa降至1.5MPa。破裂位置的维氏硬度略高于其它部位。在高温下发生微孔聚集型断裂,在500°C出现过热组织。胀形时随着温度的升高,初始的细小等轴晶粒开始长大并沿轴向和环向被拉长。     

内高压成形机理与关键技术

在中国国家杰出青年科学基金资助项目“镁合金热态液力成形技术”、中国国家自然科学基金资助项目“轻体件高内压液力成形机理的研究”、“管材热态内压成形新方法及其机理研究”和“激光拼焊管内高压成形机理”、以及中国教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目“镁合金热态内高压成形机理研究”共同资助下,开展内高压成形机理及关键技术研究,在内高压成形塑性变形规律、起皱和破裂等失稳行为、提高成形极限和降低成形压力方法,以及液力胀接、热态内压成形和拼焊管内高压成形等方面取得重要进展,并在汽车和航天等领域实现内高压成形技术产业化应用,报告上述研究的理论和工程体系。 根据塑性变形特点,将内高压成形分为变径管内高压成形(IHPF of TPVD)、弯曲轴线管内高压成形(IHPF of TPCA)和多通管内高压成形(IHPF of TPB/BT)等3类,提出IHPF of TPVD由充填、成形、整形等步骤组成,IHPF of TPCA由弯曲、预成形、内高压成形等步骤组成,IHPF of TPB/BT由胀形、补料、整形等步骤组成。以此为出发点,通过实验和理论分析,研究IHPF塑性变形规律与失稳行为。     

大型低速增压风洞制造关键技术与成形机理

在中国国家自然科学基金重点项目《特大件成形制造技术基础研究》和中国哈尔滨市科技创新人才研究专项资金项目《异型截面法兰的精密弯曲成形技术》共同资助下,针对中国4 m量级试验段尺寸低速增压风洞(PLSWT)关键制造技术开展理论研究。PLSWT关键制造技术由8 500 mm环形密封法兰模压弯曲制造技术、双三次曲面构型收缩形体曲面板材半多点成形工艺、风洞全尺度有限元分析及气压结构强度校核共同组成。提出PLSWT关键制造技术体系研究报告。创立了8 500 mm环形密封法兰(RSF)模压弯曲成形制造技术。     

不锈钢方形截面空心构件内高压成形研究

对不锈钢方形截面空心构件内高压成形进行了实验研究,比较了有无轴向进给和加载路径即内压和轴向进给关系对方形截面构件影响。分析产生折叠、起皱和开裂尤其在圆角过渡区产生开裂的原因,给出了成形的合格零件壁厚分布规律。     

轿车转向节臂零件内高压成形工艺研究

研究了某型号轿车转向节臂零件的内高压成形工艺,并成功试制出样件。样件横截面主要为矩形空心截面,且沿轴线截面形状尺寸变化很大,因此需要采用管材通过预成形和终成形两个工序来完成。在预成形中,通过内部液压和轴向力的合理匹配,使最大膨胀量达到70％的预成形件;然后在终成形模具中进行压弯、合模和内高压成形,获得壁厚、外形尺寸均满足设计要求的最终零件形状。由于管材截面连续,无焊接边,因此整体刚度、强度均比冲压焊接件有所提高,并有助于提高疲劳强度。     

柱壳液力成形弹性稳定性分析

利用非线性弹性稳定性理论,分析研究了壳体液力成形工艺中的开口圆柱壳弹性稳定性问题。计算结果表明不仅非线性弹性临界载荷远低于线性弹性临界载荷,而且更重要的是内压很大程度上有助于提高柱壳轴向弹性临界屈曲载荷,这样为内高压成形工艺提供了弹性失稳理论依据。     

球形容器液压胀形计算机模拟系统的开发

针对球形容器液压胀形工艺的特殊要求开发了专用的微机版计算机模拟系统,主程序采用弹塑性非线性有限元程序,专门开发了前后处理程序。本文主要介绍了该模拟系统的前后处理程序设计。     

方截面轻体件的内高压成形研究

管坯内压液力成形工艺由于能够节省材料、降低成本、提高零件机械性,因此近年来在汽车、航空航天等领域中得到了广泛应用。本文针对目前该工艺存在的轴向量与内压之间的匹配关系问题,通过有限元模拟手段分析了由圆柱管坯成形空心方截面零件过程中加载路径对工艺的影响,为该工艺面向生产提供了一定的参考依据。     

液压挤胀成形工艺在汽车行业中的应用

液压挤胀成形工艺近年来发展迅速,尤其在汽车行业应用非常广泛。对液压挤胀成形工艺的发展过程进行了回顾,并就其在国内外的应用进行了较为细致的介绍,指出液压挤胀成形工艺是我国汽车行业实现跨越式发展应当掌握的重要技术。     

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。