热冲压模具冷却系统流速均匀优化研究

为优化热冲压模具的冷却系统,减小各型面水管之间的流速差异,提高成形件的产品质量,针对大流速型面水管,提出了将该水管的连接水管沿两个不同方向进行偏置以降低流速的方法。以各型面水管的流速标准差为质量指标,设计正交试验,得到最佳偏置距离。由优化后的冷却系统流场及模面温度分析可知,两种偏置下各管道流速均匀性分别提高了86.2%和77.6%,模面最高温度分别下降了18.5和11.6℃,模面平均温度分别下降了13.0和5.3℃。搭建了相应的试验系统进行流速测试,试验结果和仿真吻合。研究表明,该方法能有效改善模具冷却水管流速不均,提高模面温度均匀性。     

基于板料网格变形的翻边工序修边线确定方法

车身零件翻边前一般有修边工序,需要准确的修边线,否则翻边后零件达不到零件尺寸要求。为减少修边模的开发周期和成本,提出一种基于板料网格变形的修边线确定方法。在零件毛坯上蚀刻上正方形网格,进行翻边前的一些工序;根据估计的修边线,得到翻边前的零件形状,测量出翻边前在修边区域上各网格点的坐标;对零件进行翻边,测量出翻边前后在修边区域上各网格点的坐标;根据翻边前后的零件网格以及翻边后零件的边缘线,通过翻边前后网格比例变形关系确定出翻边前修边线位置。如果试冲零件边缘线有误差,可反复采用这种方法优化修边线。这种方法可在模具调试或在仿真中采用。采用一个汽车地板零件的修边线确定算例,验证了上面提出的方法的可行性。     

温度对薄板抗起皱性能的影响

连续快速的冷冲压经一段时间后温度升高会影响到薄板的抗起皱性能,为研究温度变化对抗皱性能的具体影响,进行了不同温度下的单向拉伸试验和方板对角拉伸试验,并得到了薄板拉伸件在常温、75℃和150℃下的力学性能。单向拉伸试验结果表明,随着拉伸温度的升高,薄板的弹性模量、屈服强度和切线模量都有不同程度的减小。利用得到的不同温度下的材料参数对方板拉伸试验进行仿真,发现试验和仿真的拉力-拉伸位移曲线吻合较好。对比仿真和试验结果发现,在研究的温度范围内薄板的抗起皱性能易受温度变化的影响,且随着温度升高先后经历了上升和下降的变化过程。     

新型管式气囊的防护性能分析及结构优化

汽车安全气囊乘员约束系统是一种有效的被动安全保护设备,它可有效地降低乘员在碰撞中所承受的减速冲击和二次碰撞力,但气囊在提供乘员保护的同时也可能对乘员尤其是离位乘员造成伤害。因此如何进一步减少副作用、降低成本等问题仍是理论上和工程中需要不断探索的重要课题。对作者发明的管式气囊技术进行进一步研究,通过有限元建模及MADYMO仿真运算软件建立气囊以及假人的虚拟试验模型,采用台车试验和虚拟试验相结合的方法,以台车试验获得的碰撞加速度曲线作为基线,附加上用计算机产生具有相同统计特性的白噪声子样,合成得到虚拟试验所需的碰撞曲线,输入到所建立的有限元模型中进行运算,对管式气囊的静态起爆特性以及在碰撞中对乘员的防护效果进行研究分析,虚拟试验结果表明管式气囊展开过程基本平稳,展开模式可控性强,先展开后膨胀的展开方式避免了传统气囊起爆初期压力突然增大以及后期压力不足的情况,能更好地发挥碰撞过程中对乘员的保护作用。同时针对仿真过程中发现的问题,通过布置拉带的方式对管式气囊的结构进行进一步优化。     

一种冲压模具闭合间隙监控方法与实验验证

通过监测冲压模具凸凹模分型面之间的合模间隙能够发现某些冲压件质量问题。提出了一种监控模具凸凹模分型面之间的合模间隙的方法。在凹模上安装3个电涡流位移传感器,通过电测设备采集每次冲压模闭合时压边部位的模具间隙,并分析这些数据,如果间隙超过一定范围,将会提醒操作者检查模具。冲压实验结果表明,模具闭合间隙可以准确测量,精确度能达到0.01mm。这种方法可以用于多种冲压模具闭合间隙监控,并可减少安装和调试模具时间,提高冲压件质量,节约成本。     

型材截面几何特征对绕弯成形翘曲的影响

为提高铝合金型材绕弯成形后弯曲件的尺寸精度,运用仿真分析的方法研究了在绕弯成形过程中截面几何特征对竖直壁型材成形翘曲的影响.改变具有竖直壁结构型材的截面几何特征,得到不同型材的成形结果并进行对比分析.结果表明:增加竖直壁型材外侧横向特征的对称性有助于减小成形翘曲变形;增加内侧特征能够显著减小翘曲.该研究结果可以指导型材截面设计,减少成形的难度.     

轮胎侧偏特性的仿真验证

根据平板式轮胎力学试验台的结构原理,在ADAMS/Ｖiew系统中建立了轮胎试验平台仿真模型。利用该模型进行了不同垂直负荷和外倾角下轮胎侧偏特性仿真,得到不同条件下侧偏力与侧偏角之间的关系曲线,有助于直观理解轮胎侧偏特性。     

温度对橡胶隔振器力学性能的影响

在隔振器的设计选用中,有必要考虑温度对分动箱隔振器的力学性能影响。开发一套安装橡胶隔振器的试验夹具,把夹具和隔振器都安装在带有温控箱的疲劳试验机上,直接测试隔振器在不同温度下的力学性能。开展3个环境温度下的试验,研究环境温度和橡胶垫振动中的温升对隔振器的动刚度和阻尼系数的影响。结果表明温度对隔振器力学性能有较大影响,温度的升高,分动箱隔振器的动刚度和阻尼系数逐渐减小。该方法可广泛应用于测试不同温度下各类橡胶隔振器的力学性能。     

任意截面线回弹理论计算方法及应用

提出了一种任意形状截面线的回弹计算理论方法.对任意形状的截面线,根据曲率把截面线分为多个小段;每个小段近似为圆弧,按常规计算回弹的理论方法计算各段的回弹;固定截面上某一点,把回弹后的各小段装配起来,求出整个截面线上的回弹.对某汽车B柱零件上5个截面线上的回弹进行了分析,说明了该方法的可行性.采用该方法,解释了截面上出现负回弹的情况和高强度钢零件扭曲机理.