大丝束CF/EP汽车地板VARTM模拟与高温力学性能

汽车轻量化是全球面临的共同问题,采用更具成本优势的大丝束碳纤维（CF）增强复合材料是实现汽车轻量化结构化的重要途径。然而,大丝束碳纤维在液体成型时,单束过多的纤维丝易导致纤维束内微观浸润困难,易产生干斑、气泡等缺陷。同时,传统的汽车电泳烘干工艺对复合材料的高温性能提出了挑战。鉴于此,本文采用0°/90°双轴向缝编大丝束碳纤布和耐高温环氧树脂（EP）,开展了纤维渗透率测试和汽车地板真空辅助树脂传递成型（VARTM）模拟优化研究,设计、制造了成型模具,成功试制出汽车地板样件,超景深显微镜观测显示纤维束内和层间浸润良好,无明显缺陷。高温在线拉伸和应变测试显示,温度对材料拉伸模量影响显著而对强度影响不大,180℃高温下应变恢复能力良好,表明该材料在高温下仍具备较好的强度和抗蠕变性能,该结果对指导复合材料能否通过传统汽车的电泳烘干工艺具有重要意义。     

汽车冲压零件的设备许用载荷分析

根据多连杆压力机的行程曲线特点,提出了以80%公称力作为公称力控制线,并据此绘制压力机载荷许用区间图,即将力-行程曲线划分为安全区、临界区和危险区。当成形力处于公称力控制线下方,则设备载荷能够满足成形要求;当成形力处于公称力控制线和公称力曲线之间的临界区,需要进一步对变形功进行校核。另一方面,采用数值积分的方法对成形力和作用距离进行积分,得到变形功,与压力机许用变形功进行比较,提出能量校核的前提和校核方法。最后提出了成形力和变形功校核流程图,并用于前门内板等零件的分析。结果表明,采用22500 k N压力机满足前门内板一模双件载荷要求。     

6082铝合金的高温本构关系

利用Gleeble-3500热模拟机,研究6082铝合金在350℃～500℃、应变速率10-2s-1～5s-1、最大变形程度60%条件下的热压缩变形行为。得到了高温下该铝合金的真应力-应变曲线。分析流变应力与应变速率和变形温度之间的关系,建立了高温热变形的本构关系。推导出包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数所描述的高温流变应力表达式。为减少应变的影响,建立4阶多项式对材料参数进行拟合,得到改进的本构方程,并与实验值进行对比。结果表明,应变速率和变形温度对6082铝合金流变应力有显著影响,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增大而增大。该合金属于正应变速率敏感材料,合金热变形过程受热激活控制,激活能为145.977kJ/mol。     

抑制U形件冲压回弹翘曲的拉深筋优化设计

介绍一种抑制U形件侧壁翘曲的拉深筋优化设计方案,包括在压边圈上设置第一拉深筋以及在凸模上设置第二拉深筋。拉深初期,只有第一拉深筋作用,有效控制压边力大小,避免了零件早期开裂风险;拉深后期,第二拉深筋起作用,进一步增大进料阻力,保证塑性变形更充分。结果表明,采用该拉深筋结构成形的U形件翘曲量可控制在0.5 mm以内,比传统拉深筋翘曲量减少80%。     

13B型货车钩尾框框体锻造工艺模拟及优化

13B型钩尾框框体是铁路车辆车钩缓冲装置上的一种重要部件。13B型钩尾框框体为异形长轴类锻件,本文根据该零件尺寸和形状特点制定了辊锻制坯后进行模锻切边的锻造工艺。以刚塑性有限元法为基础,利用Deform-3D软件对13B型钩尾框框体制坯和模锻过程进行三维有限元模拟,分析了13B型钩尾框框体在辊锻和模锻变形过程中的受力情况和金属流动规律,并利用改进的锻造工艺对该产品进行了工艺试验,工艺试验效果良好。     

高服役强度的汽车大型冲模结构设计

对于高服役强度的汽车大型冲压件模具,生产过程和成形质量的稳定性尤为重要,可通过模具组件的标准化提高设计效率,节约模具制造成本,通过对压料板动力源的设置、更改斜楔及刀块角度、斜楔限位块、翻边举升器设置等关键控制点进行优化,可缩短模具开发周期,提高生产稳定性。     

成形汽车顶盖表面质量缺陷原因分析

介绍针对汽车顶盖形状单一、截面曲率小、塑性变形量小的特点,且易导致成形制件表面产生凹陷,通过数值模拟和试验分析,发现成形过程中的气垫高度和进料阻力是导致缺陷产生的主要因素。实际生产结果表明,适当降低气垫高度,结合材料流动状态进行变强度拉深筋设置,对于抑制顶盖表面质量缺陷有利。     

铝合金筋类零件锻造缺陷分析

针对铝合金筋类零件在锻造过程中产生的折叠、充不满、穿流等各种缺陷产生的原因进行分析.分析结果表明:过渡圆角的大小对折叠和穿筋有较大影响,增大圆角,可减小材料向筋部流动的阻力,改善材料的流动状态,避免折叠和穿筋;各工序间坯料截面面积的匹配也是导致缺陷的原因,合理的坯料截面面积应比该处终锻截面面积大5％～10％,面积太小容易导致充不满,太大又会出现穿流穿筋等缺陷;模具模膛的表面质量会影响材料的流动性能,导致锻件产生充不满和起皮等缺陷.     

140MN大型热模锻压力机模架结构方案的有限元分析

大型热模锻压力机模架价值高、使用年限长、加工复杂。在模锻精度要求越来越高的今天,选择合适的导向形式和顶杆形式具有重要的意义。本文应用ANSYS Workbench软件对不同的模架结构方案进行有限元分析,结果表明:花瓣形顶杆孔模座与矩形顶杆孔模座最大应力相当,但是矩形顶杆孔周围应力为264MPa,花瓣形则为251MPa,花瓣式模架受力情况更好;当顶杆孔圆角半径为8mm时模架最大应力为614.6MPa,圆角半径为12mm时模架最大应力为541.5MPa,适当增大圆角半径可降低最大应力;此外,X形导轨模架比导柱后置式模架刚性更好。     

基于Autoform的汽车侧围回弹补偿分析

目的 针对汽车尤其乘用车侧围大量复杂表面经常出现的表面凹陷、大尺寸回弹等质量问题,对回弹过程进行分析研究并加以控制.方法 基于数值模拟的方法,采用Autoform软件对汽车侧围表面冲压回弹进行数值模拟预测,将数值计算结果与实际生产经验相结合,对侧围几何模型进行补偿和控制.结果 生产的后侧围零件尺寸合格率达到90％以上.结论 采用数值模拟对汽车侧围回弹补偿分析,能减少成形过程中的缺陷,提高尺寸精度,有效解决侧围回弹大的问题.