铝合金FSW拼焊板塑性变形规律研究

铝合金搅拌摩擦焊拼焊板焊缝各区力学性能的差异导致拼焊板成形时严重的不均匀性,降低了拼焊板的成形性能,极大地限制了铝合金拼焊板的应用。以2024铝合金搅拌摩擦焊拼焊板为研究对象,通过实验和有限元模拟系统研究接头力学性能失配对铝合金拼焊板塑性成形性能的影响规律和机理。对铝合金搅拌摩擦焊接头进行金相检验和硬度测试,根据接头组织及硬度分布特征,将搅拌摩擦焊接头划分为焊核区、热机影响区、热影响区以及母材区4个部分,以此建立搅拌摩擦焊接头的有限元模型,并对接头变形过程中的约束与协调变形规律进行分析。接头变形时拉伸应力在屈服应力最小的区域最低,在屈服应力较大的区域相应升高,且在接头中存在失配比交界处都会发生突变。从形变能的角度分析,这主要是由于力学性能失配而导致变形不协调及相互约束,表现在接头拉伸性能上就是屈服强度及屈服位置、抗拉强度、延伸率随接头各区失配比组合的差异。     

双离合器盘毂冲挤成形中的小圆角填充规律研究

小圆角齿形双离合器盘毂在冲挤过程中,往往由于成形阻力大而致使小圆角齿形填充不完全。提出一种将坯料预制成内凹型的预成形方法,采用力学分析和有限元模拟对内凹型预制坯促进圆角填充进行分析,利用冲挤复合成形技术成形双离合器盘毂件,使用deform对预成形工件挤齿过程进行数值模拟,分析预制坯几何参数对成形质量的影响规律,利用BP神经网络建立预制坯几何参数和齿形圆角未填充宽度之间的映射关系,运用多目标遗传优化算法对预制坯几何参数进行了优化。结果表明,当坯料形状截面为内凹形的时候,因坯料与模具接触面积减少从而使摩擦阻力减小,同时对坯料产生切向推力,小圆角齿形填充较好;BP神经网络结合遗传算法能够可靠地优化预制坯几何参数,优化后圆角齿形填充性能得到了改善,提高了双离合器盘毂件成形质量。根据模拟结果进行试制,验证了工艺的可行性和模拟的准确性。