基于凸模结构的内筋壳体旋转挤压成形折叠缺陷研究

针对旋转挤压成形易产生折叠缺陷的问题,利用刚塑性有限元法对镁合金内筋壳体旋转挤压成形过程进行了数值模拟,对比分析了在不同形状的凸模作用下变形区金属流动规律、节点应变和折叠角,探讨了折叠产生的原因.结果表明:折叠缺陷是由于凸模间隙区金属受凸模轴向-周向加载产生凸起,凸起金属受凸模周向加载作用与壳体内侧壁金属汇流;变形区凸起金属轴向流动速度沿径向方向呈递减趋势时无折叠缺陷产生,反之则产生折叠缺陷;增大过度圆角和梯形工作带设计可以避免折叠缺陷产生.     

带横向外凸筋多楔轮旋压成形规律及工艺研究

为解决带较高横向外凸筋的多楔轮需整体成形三凸筋且凸筋部位难成形的问题,采用多道次旋压成形工艺方案并采用基于SIMUFACT的有限元模拟和实验相结合的方法对其成形过程进行研究.基于旋压成形工艺理论分析,建立了旋压成形有限元模型.模拟分析了圆形板坯成形过程中应力、应变场分布,分析了第1至4道次旋压成形过程中材料塑性流动规律.总结了不同旋压设备工艺参数下零件成形效果,分析表明不同旋轮进给速度与摩擦系数对多楔轮凸筋充填效果和成形载荷存在较大影响.并以旋轮进给速度、摩擦系数、芯模转速为自变量,建立3因素3水平正交试验,获得每种工艺方案下最大成形载荷、凸筋充填程度数据.结合灰色理论对带横向外凸筋多楔轮旋压成形工艺参数进行了优化,证明了在较小的旋轮进给速度与摩擦系数下能够保证凸筋的充填质量和零件整体的成形效果,在CDC-S100E/R4旋压机上进行了试验,成功将初始板坯由3.0 mm整体增厚到3.4 mm,凸筋部位增厚到6.9 mm,验证了该成形方案与灰色系统理论优化的可行性.     

扭转减振器壳体带轮旋弯成形工艺研究

针对具有特征结构的扭转减振器壳体带轮的整体成形工艺研究,对壳体带轮这类回转体零件的生产与开发具有重要意义。提出一种结合板材旋弯成形工艺和旋轮结构设计,整体成形扭转减振器壳体带轮。通过有限元模拟,建立两道次旋弯成形模型,旋轮沿径向进给过程中,使板坯外缘发生压缩增厚和弯曲聚料后的二次增厚,并采用标记点法分析变形区等效应力和材料流动。结合壳体带轮结构特点,提出一种"旋弯增厚、聚料增厚"旋轮结构设计准则,通过旋轮特征结构有效控制变形区金属流动,由此获得用于成形多楔齿的特定区域。对成形过程中零件瞬时截面的定量分析,结合旋轮结构设计准则和材料流动速率,确定旋轮弧面半径和圆心角。在目标成形工艺参数下,有限元数值模拟和试验结果基本一致,凸筋成形饱满,特征区域增厚到最小厚度值,验证了金属板材旋弯成形理论和旋轮结构设计准则的可行性。     

38CrSi多筋筒形件旋压成形工艺研究

筒形件强力旋压工艺参数选择不恰当,会引起金属纤维走向不均匀,导致扭曲,内应力增加,本文通过三轮错距旋压工艺试验,研究了一定工艺参数条件下38CrSi筒形件旋压过程的退让量的选取,并采用优化后的工艺参数进一步对带外环向筋38CrSi筒形件进行了旋压试验,获得了理想的旋制工件,总结出径向减薄量的选取规律,为以后带筋筒形件的旋制提供了一定的参考.     

带筋薄壁构件成形制造技术的发展与展望

作为空天和武器等高端装备关键结构的带筋薄壁构件,其整体化成形制造是实现装备轻质化并提升其性能的有效途径。根据带筋薄壁构件的发展,对其进行分类,以壁板类与筒/环类构件为出发点,归纳了2类带筋构件成形制造工艺与研究进展。针对筋板类构件,概述了传统制造技术、整体加载近净塑性成形技术和局部加载近净塑性成形技术的发展历程,进一步从加工原理、技术和工装等方面对3类技术进行了综述,并对比了几种主要成形工艺的特点与构件性能的差异。对筋筒/环类构件,综述了挤压、旋压、包络成形等典型塑性成形制造工艺的最新进展,并对比了各类工艺的技术特色与拓展潜力。基于研究进展分析,总结了带筋薄壁构件成形制造技术的发展趋势与所面临的挑战。     

连续挤压带翼内凸筋D型铝管模具研究

介绍了带翼内凸筋Ｄ型管的模具设计,对模具的强度进行了校核,利用了连续挤压过程中金属流动的规律和Ｄ型管的几何特点,合理选取了模芯的结构形式．同时,对Ｄ型管内凸筋成形高度有重要影响的因素进行了分析．     

径向流固定床反应器内流动规律的数值模拟

采用计算流体力学方法,从计算流体力学的基本方程出发,引入孔隙率和阻力系数,建立径向固定床反应器内流体流动的数学模型.在计算流体力学商业软件FLUENT6.1上,对4种流动类型径向流固定床反应器内流场进行了数值模拟研究,得到了固定床反应器内详细的速度和压力分布情况.模拟结果表明,在径向流固定床反应器中,在床层阻力作用下,大部分气体沿径向方向流过床层,在床层中部速度分布比较均匀.4种流动类型反应器中,离心流动优于向心流动,离心Π型优于离心Z型;向心Z型反应器内流体流动的轴向分布最不均匀,其次为向心Π型、离心Z型和离心Π型,离心Π型反应器中流体流动分布最均匀.     

挤压铸造金属液流充型特性研究

研究了挤压铸造中金属液流的充型特性 ,利用高速摄影观察溶体的充填状态。结果表明 :采用不同的浇口尺寸及充型速度 ,所得到的液流充型状态和特性各不相同。层流充填时伴随的是压力流和补缩流 ,紊流充填时呈现的是喷射流和压力流 ;金属液在型腔中的流动速度是不均匀的 ,中心处流体的流动阻力最小 ,流速最大 ,受到的剪切力作用最小。     

塑性体积成形中金属流动及应变分布的测试

针对复杂塑性体积成形过程中金属塑性应变和流线分布难于测定的问题,采用了一种用套环螺纹的测量方法.该方法不用替代材料即可实现对模锻成形过程中三维塑性变形的测量,并可定量分析.利用此方法对轮毂件成形过程中典型截面上四条流线及其轴向应变、径向应变进行了测定,且定量给出了该复杂锻件成形过程中变形及应变分布规律.因此可知,该方法是测试模锻成形过程中金属塑性变形流动较为有效的实验手段,利用其可对镦粗和挤压等一般塑性体积成形过程中的金属流动和应变分布进行预测研究.     

无粘结部分预应力纤维聚合物筋混凝土梁试验

目的研究无粘结CFRP筋部分预应力混凝土受弯构件的受力性能,荷载作用下CFRP筋应力增量、受弯构件变形以及裂缝分布特征.方法设计制作4根简支试验梁,梁中以CFRP筋作无粘结预应力筋、普通钢筋作非预应力筋,对试验梁在两点进行分级加载,根据各梁试验结果对这类梁的受力性能展开研究.结果试验梁的裂缝分布比较均匀,且主要集中在纯弯曲段;混凝土的开裂对梁的变形及CFRP筋应力增量影响不大,而非预应力钢筋屈服后,试验梁变形及CFRP筋应力增量明显增大,且CFRP筋极限应力增量受综合配筋指标影响显著;提出了以综合配筋指标为自变量的无粘结CFRP筋极限应力增量计算公式.结论无粘结CFRP筋部分预应力混凝土受弯构件有良好的力学性能,试验结果为开展这类梁的设计研究提供了理论依据.