基于数值模拟的等通道转角扭挤工艺参数优化设计

对AISI-4140材料的等通道转角扭挤过程进行数值模拟,将扭转角β、背压P、摩擦因子μ和挤压速度v作为挤压工艺参数,以平均等效塑性应变εm、平均等效塑性应力σm、最大损伤值δmax作为优化设计目标。运用追踪点法和灰色系统理论的灰色关联度优化工艺参数,最终使设计目标值达到εmmax、σmmax、δmmianx。结果表明,在施加背压的条件下,ECAPTE工艺使变形材料迅速地形变累积,最大损伤值显著地减小,使剧烈塑性变形材料组织的晶粒获得显著细化。     

高强度钢板材热冲压数值模拟

随着全球能源危机的临近,减轻汽车自重达到轻量化已经成为汽车行业未来发展的必然趋势。近年来在世界范围内开展的大量汽车轻量化相关项目研究,其共同点均是希望将汽车质量降低20％～40％。由于高强度钢的结构特性决定其在常温下塑性较差、成形困难．高温下却具备良好的成形性能,致使板材拉延中的热成形技术备受关注。本文以M型件为例,在热力耦合分析的基础上进行数值模拟,观察高强度钢板材的温度分布规律,探讨热拉深工艺中的模具和板料的初始温度对提高板材成形性能所起的作用。     

放射投影法展开复杂钣金形状的方法

在板料的中性层上,用放射投影法对复杂钣金固定梁的形状进行展开尺寸研究。用UG软件,根据展开基点位置的不同确定了4种展开方案,得到固定梁展开的外形轮廓。根据零件和毛坯面积相等的原理,选定了较为合理的毛坯尺寸。     

形状相似性法的圆柱斜齿轮冷锻数值模拟

提出了锻件毛坯与齿轮形状相似性冷锻法,改善成形质量,同时锻坯中心孔分流,可降低成形力.用三维有限元仿真软件数值模拟圆柱斜齿轮的闭式冷锻过程,确定下端面带凹槽的齿轮锻坯形状,该形状能避免齿轮成形产生的折叠缺陷;通过对材料变形的应变场、应力场、速度场、加载曲线等规律的分析,确定变形严重的应力区和应变最大值分布位置,指出材料成形流动速度差过大,是产生成形折叠缺陷的原因.总之,形状相似性法的圆柱斜齿轮冷锻成形齿轮是可行和有效,具有工程实际应用意义.     

高强度双相钢弯曲的微观组织形变与回弹机理研究

高强度双相钢冲压成形的主要缺陷是回弹.而金属塑性变形的微观组织形变可以揭示变形回弹机理.通过单向拉伸实验,获得材料力学性能参数;计算V形弯曲变形的应力分布,并进行实际弯曲.为此,研究了大塑性变形的微观组织形貌以及微观组织流动性与应力分布的对应关系.结果表明,弯曲圆弧内区层的塑性流动性优于外区层,对回弹的影响大于外区层.研究结果为控制高强度双相钢冲压回弹量提供一定的理论基础与方法.     

变形应力对弯曲回弹角的影响

基于修正的Chaboche回弹预测模型,计算不同圆角半径r下V形弯曲的回弹角α,分析回弹角与相对弯曲半径r/t之间的关系;通过弯曲实验,在凸模圆角半径r=1～8 mm情况下,测量弯曲回弹角α,对比理论计算与实验测量的回弹角,验证Chaboche预测模型。在此基础上,计算DP600钢板弯曲圆角变形内外区的切向应力σ_θ、径向应力σ_r,研究σ_θ、σ_r对α的影响。进一步分析r、α与σ_θ、σ_r的关系,建立弯曲程度自变量与回弹关系的数学模型。结果表明,板材的弯曲r/t的越大,α越大。通过分析影响回弹的因素,提出了控制回弹的措施。     

带式输送机输送带扣弯曲成形模具

介绍矿用带式输送机输送带扣冲压成形模具的设计。因为大批量生产 ,要求模具使用寿命为 2万次以上 ,所以成形部分采用镶拼可更换结构。一方面成形部分材料选用淬火合金工具钢 ,可节约钢材 ;另一方面该结构便于修模 ,易损件更换方便。     

带式输送机皮带扣冲压成型模具的设计

介绍矿用带式输送机皮带扣冲压成型模具的设计。大批量生产要求模具使用寿命为2万次以上,所以成型部分采用镶拼可更换结构,便于修模及更换易损件。     

气浮池内气泡分布影响因素的数值模拟

对平流型气浮池进行结构简化,用gambit软件进行建模并划分网格,设置初始边界条件和两相流的混合湍流模型。利用fluent软件对不同的气浮结构进行分析,主要对气浮池进水口位置、含气率、不同的气泡直径下对气浮效果的影响进行分析。结果表明:从气浮池上部进水、含气率越高、气泡直径越小时,气浮效果最佳,为气浮池的优化设计提供了依据。     

低碳低合金钢热处理退火工艺参数优化研究

合理的热处理退火工艺参数匹配是获得均匀、细化微观组织材料的关键。以低碳低合金钢20CrMnTi为研究对象,在临界-亚临界温度Ac附近加热和保温试样,获得细小的片状珠光体和细化的铁素体晶粒。以加热温度和保温时间为设计变量,通过正交试验设计退火工艺方案,获取材料的塑性数据(硬度、屈服强度、断面收缩率和伸长率)。通过多层次分析法计算多目标综合塑性的权重,然后运用灰色系统理论计算退火工艺参数的优化组合,进一步用优化的工艺参数组合退火处理试样。应用扫描电镜测试并优化工艺处理材料的微观组织,获得分布均匀的铁素体和细小片状渗碳体晶粒组织;通过拉伸应力-应变试验曲线分析材料力学性能,均证明该材料的综合塑性明显提高,表明该优化退火工艺参数的方法是正确、可行的。