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文献检索:
  • 中空分流锻造成形机理及成形力的计算
  • 综合分析了国内外中空分流锻造成形研究取得的进展及存在的不足;为研究中空分流锻造成形机理,设计了材质、外轮廓尺寸、齿数及模数相同的实心和空心圆柱直齿轮,采用刚塑性有限元法对两个齿轮闭式模锻成形过程进行了模拟分析,得到了等效应变与等效应力场、金属流动速度场和成形力曲线的变化规律;以已有闭式模锻成形力的计算公式为基础,建立了中空分流锻造成形力新的计算公式,并采用有限元模拟计算和试验验证了公式的可行性。
  • 基于浮动凹模和约束分流的直齿轮精锻试验与数值模拟
  • 针对直齿圆柱齿轮精锻中存在成形不足和变形力过大的问题,基于约束分流原理,以某减速直齿圆柱齿轮(模数2.5,齿数18,齿厚16mm)为例,采用工业纯铅试样,对其精锻成形工艺进行了试验,分析了小芯棒约束分流下坯料孔径对成形过程的影响,提出了一种结合浮动凹模结构的改进方案,保证金属充填性且降低工作载荷,并进行了试验验证;以此方案为基础,应用DEFORM-3D软件对45钢试样的精锻成形过程进行了数值模拟,获得了良好的齿形。
  • 十字轴闭塞式单向温挤压工艺
  • 采用数值模拟与物理实验相结合的方法对十字轴的单向温挤压工艺进行研究。结果表明,成形过程中,锻件顶部存在5个流动死区,且枝杈入口处金属流动速度梯度导致流动沟槽的出现;进入圆角和飞边充填阶段,型腔内压急剧增加,(A_锻-A_筒)截面积差达到最大值,所需成形力、合模力均急剧增加。基于浮动凹模技术进行了模具设计和成形实验,改进连皮高度之后,所得锻件成形效果较好,表层金属流线清晰可见,不存在金属折叠、缺肉现象。
  • 齿形离合器毂冲挤复合成形工艺
  • 对某自动变速器的齿形离合器毂进行冲挤复合成形工艺研究。该零件形状复杂,厚度不均匀,具有极小的圆角半径,金属流动难以控制,成形过程比较困难。利用DEFORM-3D软件,对侧壁部分的减薄工艺和极小圆角的成形过程进行模拟,得到成形过程中影响金属流动的关键因素、金属流动变形机制、等效应力和等效应变分布规律,确定合理的冲挤复合成形模具结构和工艺参数,避免了成形过程中的压缩失稳和毛刺等缺陷。根据模拟结果进行试制,验证了工艺的可行性和模拟的准确性。
  • 时效硬化对6021-T4铝板成形性影响及冲压工艺稳健设计
  • 6021-T4铝板由于存在时效硬化现象,其材料参数随存放时间变动较大,造成铝板冲压成形不稳定;通过拉伸试验测得铝板规定使用期内(6个月)材料参数的变动范围,应用数值模拟分析时效硬化对其成形性能的影响;采用田口方法对冲压工艺进行稳健设计,将凸模圆角、凹模圆角和压边力等工艺参数作为控制因子,屈服强度、硬化指数、厚向异性系数等材料参数作为噪声因子,确定试验方案,以SN比为分析指标,找出控制因子的最优组合,完成铝板冲压工艺设计,削弱时效硬化对铝板成形性能的影响。
  • AZ31B镁合金方盒形件的差温拉深成形
  • 以AZ31B镁合金方盒形件差温拉深成形过程为研究对象,进行了单向拉伸试验,确定了本构方程中的有关参数;依据差温拉深成形的特点,对影响AZ31B镁合金方盒形件拉深成形效果的重要指标进行了数值模拟,确定了最佳的凸模和凹模温度组合为50℃和250℃,并通过试验进行了验证;对较优温度组合条件下所得的试件进行了相关区域的金相组织分析,结果表明,塑性变形后的AZ31B镁合金方盒形件的组织性能明显优于原始板料,差温导致的孪晶可有效提高成形深度。
  • 薄壁槽钢零件辊弯成形边波产生机理及影响因素
  • 薄壁槽钢零件辊弯成形容易出现边波,影响其成形质量。通过对U型薄壁槽钢零件辊弯成形过程进行正交有限元数值模拟,分析U型薄壁槽钢零件辊弯成形后的应力应变,研究了薄壁槽钢零件辊弯成形边波产生的机理,分析了零件材料的屈服强度σ_s、辊弯成形道次n、零件翼缘高度h和材料厚度t等因素对辊弯成形边波波动量Δy的影响。研究结果表明,边波产生的机理为零件翼缘部位各点产生了纵向应力和不可恢复的纵向塑性应变,且其大小沿翼缘长度方向(纵向)及高度方向均不相等;各因素对边波波动量Δy的影响程度依次为零件翼缘高度h〉材料厚度t〉屈服强度σ_s〉辊弯成形道次n,随屈服强度σs和材料厚度t的增加边波的波动量Δy减小,随零件翼缘高度h的增加边波波动量Δy增大,随辊弯成形道次n增加,波动量Δy先减小后增大。这为合理设计类似薄壁零件的辊弯成形工艺提供了指导。
  • 软模冲裁工艺数值模拟及变形机理
  • 采用试验与有限元模拟相结合的方法研究了软模冲裁与变形机理。通过体积压缩试验将聚氨酯变形转化成压强形式,避免了有限元模拟中构建本构模型与处理耦合变形的问题。利用ABAQUS软件建立了二维轴对称模型,揭示了板料变形机理,分析了浸入深度与应力三轴度的变化情况以及板料厚度对冲裁力和塌陷程度的影响。设计制造了软模冲裁装置,从冲裁力-行程曲线方面进行了工艺试验验证。研究结果表明,裂纹在凸模刃口附近产生并单方向扩展;聚氨酯硬度增加可减少冲孔后的塌陷程度,但同时会增大冲裁力;随着材料厚度增加,冲裁力与塌陷程度均明显增大。
  • 宽薄板级进模连续冲裁中线悬弧挠曲控制
  • 针对宽薄板级进模连续冲裁中存在的中线悬弧挠曲问题,对比分析了方形和圆形截面导料浮升机构对板料宽度方向挠度的影响。为合理设计导料杆距离,研究了导料杆支撑间距和板料搭边值对板料横向和纵向挠度的影响。利用有限元数值建模分析及生产现场试模,验证了合理的支撑间距可有效控制料带出现波浪式送进的缺陷,保障了级进模自动冲压线的连续顺畅运行。
  • 厚向强度特性对特厚板弯曲成形的影响
  • 厚向强度特性是影响特厚板弯曲成形的重要因素。选取50mm、100mm和220mm 3种不同厚度的Q235热轧板材,在厚向不同位置截取标准圆棒试样进行静拉伸试验,得到了3种厚板的厚向强度特性曲线。采用有限元模拟方法研究了特厚板弯曲变形时厚向强度特性对内部材料应变、板层移动和弯曲力矩的影响,结果表明,弯曲相对曲率槇κ〈0.3时,厚向强度特性对3种板材的内部材料应变和板层径向移动量的影响比值均接近1.5%,其影响较小;相对曲率槇κ=0.15时,厚向强度特性对3种板材弯矩的影响比值分别约为4.6%、5.7%和10%,影响效果明显。
  • 热轧工艺对高碳带钢的组织和力学性能的影响
  • 研究了热轧关键工艺参数对高碳带钢的组织和力学性能的影响。结果表明,终轧温度对屈服强度影响较显著,终轧温度由870℃~880℃提高至900℃~910℃时,50CrV4的珠光体片层间距减小约20%,屈服强度和抗拉强度分别增加91MPa和30MPa;卷取温度由620℃~630℃提高至690℃~700℃和钢卷加保温罩缓冷,分别使65Mn和50Mn2V的珠光体片层间距增大接近1倍,屈服强度和抗拉强度均降低200MPa以上,塑性提高5%~6%。
  • 基于差分-分布估计算法的铝热连轧多目标规程优化
  • 铝热连轧生产中,合理的规程制定,能够改善产品质量,提高产量。利用最小二乘支持向量机对轧制力模型建模,并以降低能耗和预防打滑为目标,对河南某铝热连轧精轧机组进行规程优化。针对多目标分布估计算法(MOEDA)存在收敛速度慢和精度低的问题,采用改进的差分进化算法(DE)与之结合。改进了差分进化算法的差向量和最优粒子选取方法,并设计了合理的算法切换机制,该组合算法的收敛性和分布性相对原算法有明显改善。在河南某铝热连轧精轧机组的规程优化中,该方法能够获得收敛性和分布性较好的近似Pareto前沿,求解精度和算法可靠性优于传统方法。
  • 不锈钢包覆铁屑复合轧制有限元模拟与实验
  • 采用粉末体结构模型描述铁屑轧制过程中的变形行为,利用体积可压缩有限元模型及MARC软件对不锈钢包覆铁屑复合坯轧制过程进行三维有限元模拟,并与铁屑采用致密体材料模型的模拟结果及实验结果进行对比。结果表明,铁屑采用粉末体结构模型的模拟结果与实验结果更接近,为不锈钢/铁屑复合轧制提供了参考。
  • 四辊轧机轴承载荷分布及辊系弹性变形
  • 为准确分析四辊板带轧机滚动轴承的载荷分布及其对板形的影响,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,建立了包含支撑辊轴承及轴承座组件、轧辊和轧件的四辊轧机三维实体同步耦合有限元分析模型,通过对比和分析咬入阶段、稳定轧制阶段和抛钢阶段各列滚动体的受力情况,得到了轧制过程中轴承载荷的分布规律;与传统有限元计算模型相比,新建模型的轧件横向厚度分布计算结果与实验结果吻合较好。
  • 一种新型铁素体不锈钢在汽车燃油箱中的应用
  • 燃油箱是汽车重要的安全件。文章提出一种新型铁素体不锈钢,并对其耐蚀性、加工性和安全性等进行了研究分析。与镀铅碳钢相比,新开发的不锈钢材料耐蚀性好,强度高,制作燃油箱时材料厚度可以减薄,有利于减轻车重。与铝合金相比,不锈钢材料强度高,制作的燃油箱防碰撞性能好,提高了车辆安全性,同时可以降低油箱制造成本。不锈钢制作的燃油箱在耐压性、振动耐久性和密封性等方面检验测试全部合格。
  • 高强度钢B1500HS高温条件下本构方程及其流变行为
  • 利用Zwick高温材料试验机在温度700℃900℃,应变速率0.1s-110s-1条件下,对厚2mm的高强度钢B1500HS进行力学性能试验,获得真应力-应变曲线。通过研究高温条件下高强度钢B1500HS的流变行为,建立包含温度、应变速率以及应变的参数化流动应力模型,利用模型绘制出应力-应变曲线。将不同温度、应变速率下的试验拟合曲线与模型曲线进行比较,两者具有较好的一致性,从而验证了本构模型的可行性。
  • 光学应变技术在QP钢成形极限试验中的运用
  • 采用光学网格应变分析技术对QP钢进行成形极限试验,评价两种QP钢的成形性能,并与传统的DP钢进行比较。结果表明,和原有的测量方式相比较,光学网格应变分析方法可靠性高,测量较为准确,能够消除人工测量产生的差异;和传统的高强钢DP980相比,第三代汽车用高强钢QP980和QP1180具有较好的成形性能。
  • GH163合金成形极限图及应用
  • 研究了GH163合金薄板成形极限图(FLD)的特点,并在实验基础上获得了该板料的FLD,将FLD与专用有限元软件DYNAFORM中利用Keeler公式自动生成的FLD作为模拟时破裂的判据,模拟研究了GH163合金筒形件的拉深和杯突过程,并将模拟结果与实验结果进行对比。结果表明,GH163合金FLD在一定范围内分别呈明显的直线、二次函数趋势,实验所得GH163FLD应用于DYNAFORM能较准确的预测该材料冲压成形过程中破裂问题。
  • CoCrFeMnNi高熵合金单向拉伸的组织和取向演变
  • 采用电子背散射衍射技术,研究了室温下CoCrFeMnNi高熵合金在单向拉伸(真应变量为0%~12.4%)过程中的组织和取向演变。结果表明,初始组织表现为等轴晶形貌,退火孪晶形成于等轴晶粒内;拉伸后,等轴晶粒被拉长,小角度晶界急剧增多且主要分布在细小孪晶界和大角度晶界附近。该合金通过位错滑移的方式协调其室温下的拉伸变形。在变形过程中,晶粒取向不均匀转动,但晶粒内基体和孪晶的取向大体上沿着相同的方向转动,基体拉伸轴的转动规律为,反极图〈112〉和〈111〉附近的基体拉伸轴向〈111〉方向转动,符合Taylor模型;反极图中心和〈101〉附近的基体拉伸轴向〈001〉-〈111〉连线转动,符合Sachs模型;反极图〈001〉附近的基体拉伸轴转动无明显规律。
  • AZ80镁合金流变应力预测及动态再结晶动力学
  • 采用Gleeble-1500对AZ80镁合金进行热压缩实验,研究其在变形温度为573K723K、应变速率为0.001s-11s-1条件下的高温变形特性及动态再结晶行为。根据真实应力-应变曲线,建立了考虑应变影响的双曲正弦本构模型,模型计算的应力值与实验值相对误差为2.52%。利用未再结晶区的真实应力-应变曲线,建立了AZ80镁合金的动态再结晶动力学模型。
  • Ti对近共晶铝镁硅合金热变行为的影响
  • 采用Gleebe-3500热模拟试验机在变形温度350℃500℃,应变速率0.01s-1、0.1s-1、1s-1和5s-1,最大变形量60%的条件下对近共晶Al-Mg-Si、Al-Mg-Si-Ti合金进行等温热压缩模拟研究。建立了两种近共晶合金的高温流变本构方程和热加工图,并结合EBSD微观组织分析了Ti对近共晶Al-Mg-Si合金高温流变行为的影响。研究结果表明,可用含Arrhenius项的Z参数描述两种合金高温变形时的流变行为;并基于热加工图得出Al-Mg-Si合金优化的工艺参数为变形温度475℃500℃,变形速率0.01s-1,Al-Mg-Si-Ti合金优化的工艺参数为变形温度450℃475℃,变形速率0.1s-1;同时发现含Ti第二相颗粒会在高温塑性变形过程中阻碍位错运动,抑制动态再结晶软化,提高合金高温流变应力和形变激活能。
  • XC45钢热变形行为及微观组织演化模型
  • 法兰轴是变速器上的核心传动部件,对汽车的效率以及安全起着至关重要的作用。通过热压缩实验和金相实验,分析了法兰轴材料XC45钢在温度为1 053K1 253K、应变速率为0.01s-110s-1条件下的高温变形行为。获得了材料的真实应力-应变曲线,分析了变形工艺参数对其微观组织的影响规律,构建了微观组织演化模型,并进行了验证。结果表明,所建立的微观组织演化模型计算结果与实验结果的平均误差在20%以内,能够较好的描述材料微观组织演化过程。
  • S32205双相不锈钢管坯的热塑性
  • S32205双相不锈钢管坯在制管过程中,由于穿孔变形激烈,对热塑性要求较高。采用Gleeble-1500热模拟试验机,对S32205双相不锈钢管坯试样进行拉伸试验,得到不同温度下的断面收缩率和抗拉强度随温度变化的规律。通过扫描电镜对断口处的形貌和组织进行分析,为热穿孔提供了依据。
  • L360QS/Incoloy825镍基合金液压复合管的有限元模拟与试验
  • 基于双金属复合管的液压胀合原理,计算出L360QS碳钢管/Incoloy825镍基合金管液压胀合的最小胀合压力Pimin=46.84MPa、最大胀合压力Pimax=51.67MPa。采用ABAQUS有限元确定了解析最小胀合压力与残余接触应力Pc*,并通过液压胀合试验进行了验证对比。结果表明,有限元确定的解析最小胀合压力为47.45MPa,与理论计算值Pimin较吻合;模拟最大胀合压力Pimax卸载后的管间残余接触应力Pc*=0.98MPa;通过液压胀合试验,采用推出法测定并计算管段长度分别为200mm和50mm时的管间残余接触应力为0.7MPa和0.65MPa,略小于有限元模拟结果,这是由实际管体的椭圆度、内外管间隙不均匀等原因造成。
  • 内压状态下不同弹性模量双金属管的力学分析
  • 以由两种不同弹性模量金属组成的双金属复合管为研究对象,对其承受内压力的情况进行了力学分析,研究了应力分布、屈服的临界条件、弹性能的分布与内外层金属的弹性模量之间的关系。结果表明,在承受内压力时,复合管周向的应力不连续,实际使用中,双金属界面位置经常出现附加的拉应力,可能导致其开裂。
  • 基于信噪比及灰关联度的注塑工艺参数优化
  • 针对车用开关面板在注塑加工过程中出现翘曲及收缩变形等缺陷,在正交试验的基础上,采用信噪比分析法,获得注塑加工过程中各工艺参数对优化目标的影响度。为提高工艺稳定性,采用灰关联度分析法,将多目标优化问题转换为单目标灰色关联度优化问题,由此得到最佳工艺参数组合。试验结果表明,该方法能够有效降低注塑加工过程中的缺陷,提高制品成型的质量。
  • 中空分流锻造成形机理及成形力的计算(夏巨谌;金俊松;邓磊;王新云)
    基于浮动凹模和约束分流的直齿轮精锻试验与数值模拟(谭险峰;谢保华;刘霞)
    十字轴闭塞式单向温挤压工艺(王久林;李萍;薛克敏;赵俊然)
    齿形离合器毂冲挤复合成形工艺(魏雅新;陈泽中)
    时效硬化对6021-T4铝板成形性影响及冲压工艺稳健设计(谢晖;刘翔;王诗恩;褚卫东;王东福)
    AZ31B镁合金方盒形件的差温拉深成形(杨柳;官英平;段永川;周美玲)
    薄壁槽钢零件辊弯成形边波产生机理及影响因素(肖良红;黎宇;曹亚雄;林叶芳)
    软模冲裁工艺数值模拟及变形机理(刘倩;刘靖;张永军;韩静涛)
    宽薄板级进模连续冲裁中线悬弧挠曲控制(王成勇;王思艳;陈勇章;张心怡;戴程)
    厚向强度特性对特厚板弯曲成形的影响(仉志强;宋建丽;付建华;金坤善;李永堂)
    热轧工艺对高碳带钢的组织和力学性能的影响(蔡珍;韩斌;谭文;孙宜强;甘晓龙)
    基于差分-分布估计算法的铝热连轧多目标规程优化(杨景明[1,2];郭秋辰;车海军[1,2];赵新秋[1,2];马明明)
    不锈钢包覆铁屑复合轧制有限元模拟与实验(谢红飙[1,2];解芃芃[1,2];肖宏[1,2];张少坤[1,2];任忠凯[1,2])
    四辊轧机轴承载荷分布及辊系弹性变形(刘光明;陈曦;李月;黄小洋;张小平;黄庆学)
    一种新型铁素体不锈钢在汽车燃油箱中的应用(刘洪涛[1,2];吴春京;毛卫民)
    高强度钢B1500HS高温条件下本构方程及其流变行为(苏曦;陈泽中)
    光学应变技术在QP钢成形极限试验中的运用(周冶东;吕超;周澍;方健)
    GH163合金成形极限图及应用(张成祥;陈明和;雷晓晶;胡思嘉;吴亚凤)
    CoCrFeMnNi高熵合金单向拉伸的组织和取向演变(唐群华;戴品强[1,2])
    AZ80镁合金流变应力预测及动态再结晶动力学(李凡波[1,2];周海涛[1,2];秦径为[1,2];徐世鑫[1,2];丁洪波[1,2])
    Ti对近共晶铝镁硅合金热变行为的影响(周可欣;陈海牛;张志强)
    XC45钢热变形行为及微观组织演化模型(柴蓉霞;郭卫;郭成)
    S32205双相不锈钢管坯的热塑性(高亦斌;吴明华;刘战英)
    L360QS/Incoloy825镍基合金液压复合管的有限元模拟与试验(毕宗岳[1,2];王纯;晁利宁;张万鹏;杨耀彬;田磊)
    内压状态下不同弹性模量双金属管的力学分析(刘建彬;夏正文;皮华春;李操;钱进森)
    基于信噪比及灰关联度的注塑工艺参数优化(孙首群;张书魁;黄梅仙)
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