管件高压液力成形技术的发展综述

管件高压液力成形技术是一种先进异型管件制造技术,它利用高压液体使管件塑性成形,特别适合加工沿轴线管件截面形状连续变化的空心构件,目前已广泛应用于汽车零件的轻量化制造中.介绍了该工艺的技术原理、典型工艺、工装设备、材料及其成形性能、工艺分析方法、摩擦和润滑等方面.     

含能材料3D打印机喷嘴参数对挤出速度的影响

在熔融沉积(FDM)成型机的基础上,设计了一种适用于含溶剂的含能材料挤出成型的气压式喷头。利用了正交实验原理及有限元软件ANSYS/FLOTRAN,探讨了喷头的关键尺寸对挤出速度的影响规律,得出了各因素对挤出速度的影响程度,并建立了挤出速度与流道关键尺寸之间的指数预测模型,研究结果表明,最主要的影响参数为喷嘴直径大小,其次为成型段长度,入口收缩角等因素影响较小。所得指数预测模型与CFD计算值结果误差在8%左右,即可根据指数预测模型,通过调节压力大小来获取较为精确的挤出速度。     

身管弹膛精锻成形几何分析和成形条件研究

目的身管弹膛是由5个相连的锥体组成的,其加工质量和精度是身管内膛径向精密锻造的难点,需要研究弹膛成形的必要条件和锤头形状、工艺参数和弹膛形状之间的匹配关系。方法用弹膛成形时的几何分析方法,从锻造比和压下量两个方面探讨了弹膛成形的必要条件,得出了弹膛形状和锤头形状、工艺参数之间的匹配关系。以此为基础,设计了某一型号身管的工艺参数,并以此进行了实际线弹膛一体化锻打。结果锤头抬锤位置、锻造段锻造比以及锤头的结构参数,对弹膛成形影响较大。结论用文中推导的成形条件和设计的工艺参数,成功地锻造出了合格的弹膛。     

Thermo-Mechanical Analysis of Water-Cooled Gun Barrel During Burst Firing

The thermo-mechanical stress and deformation of water-cooled gun barrel during burst firing are studied by finite element analysis （FEA）. The problem is modeled in two steps： 1） A transient heat transfer analysis is first carried out in order to determine temperature evolution and to predict the residual temperatures during the burst firing event; 2） The thermo-mecha-nical stresses and deformation caused by both the residual temperature field and the gas pressure are then calculated. The results show that the residual temperature field tends to a steady state with the increasing of rounds. The residual temperature field has much effect on the gun barrel stress and deformation, especially on the assembly area between barrel and water jacket. The gage between the barrel and water jacket is the critical factor to the thermo- mechanical stress and deformation. The results of this analysis will be very useful to develop the new strength design theory of the liquid-cooled gun barrel.     

基于遗传算法的退化试验优化设计

在基于退化试验数据的可靠性研究中,如何能在试验资源有限的条件下获得较准确的可靠性评估结果,是退化试验方案设计首要解决的一个问题。以某国产航空液压泵的退化试验方案设计为例,推导并建立了p阶分位寿命分布的方差最小的优化目标函数,以试验预算费用为限定条件,采用遗传算法进行了优化算法设计,并对服从线性退化模型的一批试验样品进行了算例分析。结果表明:与传统优化算法相比,该方法具有运算量小、求解效率高、容易得到全局最优解的特点。     

应用多性能参数退化数据评估身管寿命可靠性

针对具有多性能退化数据的产品,提出了基于多性能退化数据的一般可靠性评估方法和步骤。以某高射机枪身管为研究对象,在对身管进行特性分析的基础上选取弹丸初速与内膛烧蚀磨损量为性能退化参数,开展试验并获取在一定条件下的性能退化数据。最后,应用多性能退化数据的可靠性评估方法对身管进行可靠性评估,得出了可靠度变化规律,并且分析了退化量之间的相关性对可靠度结果的影响。     

精锻身管弹膛内壁成形圈纹缺陷机理研究

精锻身管弹膛成形是弹线膛同锻工艺中的重点和难点,弹膛内壁的成形质量直接关系到身管的精度和使用寿命,内壁产生圈纹是弹膛部位主要的成形缺陷。分析弹膛在锻造过程中身管内壁材料的受力特点和流动情况,结合有限元仿真和试验研究,通过圈纹产生的位置分析圈纹产生的原因,并建立相关的判断准则。对比弹膛内壁材料应力分析曲线和枪管锻打试验结果,发现环向圈纹的产生与内壁受压失稳有关,弹膛内壁在锻造过程中的切向应力分量超过临界值即出现失稳起皱现象。进一步研究发现,弹膛部位的锻造段锻造比达到临界值时,内壁产生的圈纹会在后续锻打过程中被重新压平,消除弹膛成形缺陷。结果表明：身管弹膛内壁在锻造过程中切向压应力超过约2 150 MPa即 发生失稳从而产生环向圈纹;压平弹膛内壁环向圈纹的锻造段锻造比阈值约为28.5%.     

身管冷径向锻造残余应力的模拟研究

身管是自动武器的核心部件,冷径向锻造是制造自动武器身管的一项新工艺。冷径向锻造后的身管通常需要后续的机械加工,且身管在动态的高温高压载荷下射击,锻后身管中的残余应力将直接影响身管后续加工中的尺寸精度及身管使用时的疲劳寿命。为了预测冷径向锻造身管内的残余应力分布及影响残余应力分布的各参数,建立了模拟身管的冷径向锻造及回弹过程的轴对称模型,得到了回弹后身管内的残余应力分布,并分析了各工艺参数对锻后身管内残余应力分布的影响规律,为进一步控制锻后身管内残余应力的分布提供了参考。     

基于随机有限元法的武器身管寿命预测

针对武器身管的寿命预测往往采用确定性有限元分析方法,但这种确定性解法不能正确反映实际情况下个别随机参数对身管寿命的不确定性影响。将某口径速射武器作为研究对象,基于随机有限元分析方法,利用瞬态动载荷身管温度场的计算结果,结合身管内膛径向磨损量计算经验公式,采用蒙特卡罗法求解,得出内膛径向磨损量的分布规律,利用MATLAB曲线拟合以及积分工具得出身管烧蚀寿命分布,从而为身管弹道寿命的设计提供理论参考。     

汽车仪表板梁直接成形和分步成形的比较分析

在简要介绍液压成形技术在国内外的现状及仪表板梁的工艺特点之后,设计了仿真试验并建立了直接成形和分步成形的有限元模型.针对成形与回弹的不同特点,分别采用动态显示算法与静态隐式算法进行了仿真分析,分析了两种加工工艺对成形结果的管坯壁厚、回弹量和最终残余应力的影响,并与试验结果进行了比较,为仪表板梁液压成形工艺方案的设计、工艺参数的制定,以及模具的设计提供理论参考.