【摘 要】
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应用高强度钢和超高强度钢成为汽车减重和提高安全性的主要技术解决方案.不同组织特性和变形特征的先进高强钢,其成形性能的评价更为复杂.通过实验和理论分析验证现有成形性能评价方法对先进高强度钢的适用性.选取汽车行业应用广泛的先进高强度钢,包括双相钢、复相钢、淬火延性钢和高成形性双相钢等,进行应变硬化指数、成形极限曲线和扩孔率等常规成形性能评价方法的检测和数据分析,发现由于先进高强度钢的复杂应变硬化特性,不能采用单一的应变硬化指数或成形极限图来表征其应变均化和极限成形能力,标准的扩孔率方法不能反映材料边部成形质量
【机 构】
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同济大学机械与能源工程学院,上海201804;宝山钢铁股份有限公司中央研究院,上海201900;汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢),上海201900;同济大学机械与能源工程学院,上海2018
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应用高强度钢和超高强度钢成为汽车减重和提高安全性的主要技术解决方案.不同组织特性和变形特征的先进高强钢,其成形性能的评价更为复杂.通过实验和理论分析验证现有成形性能评价方法对先进高强度钢的适用性.选取汽车行业应用广泛的先进高强度钢,包括双相钢、复相钢、淬火延性钢和高成形性双相钢等,进行应变硬化指数、成形极限曲线和扩孔率等常规成形性能评价方法的检测和数据分析,发现由于先进高强度钢的复杂应变硬化特性,不能采用单一的应变硬化指数或成形极限图来表征其应变均化和极限成形能力,标准的扩孔率方法不能反映材料边部成形质量的敏感性.提出并讨论了新的成形能力评价指标及体系,用于更准确地对比先进高强度钢的成形性能,为材料评价和零件选择提供参考.
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隔框是航空航天飞行器常用的传力及承力结构件,由筋肋、框壁及筋与筋之间的腹板组成,通常需要先预锻成形出满足几何形状和组织性能要求的预制坯,再通过终锻实现结构件成形.基于数值模拟方法,研究了飞机隔框锻件预锻成形过程中的材料流动规律,根据预锻件的结构特点,将其划分为方形区域和圆形区域,并分析了各区域充填和靠模顺序的影响因素.首先建立了隔框锻件预锻成形过程的有限元模型,随后采用简易的圆柱形毛坯分析了材料在型腔中的流动情况,结果表明:因毛坯放置在圆形区域,使得材料充填至方形区域滞后,易导致方形区域充填困难.最后,采
针对大尺寸多环绕加强内蒙皮加强筋深度超出铝合金材料一次拉伸变形极限,以及多筋结构成形应力无法释放、成形后回弹大等难题,借助于PAMSTAMP模拟软件建立有限元模型,对不同结构毛坯橡皮囊成形的起皱、破裂等缺陷进行数值分析,研究零件多环绕深筋结构对橡皮囊成形材枓流动的影响规律.结果发现,增加支撑压板辅助装置可有效地控制首道次橡皮囊成形材料厚度减薄率,从而优化毛坯、模具结构和压边力等参数,并通过试验加以验证.结果表明,柔性支撑的多道次橡皮囊成形内蒙皮加工方法减小了薄壁深筋结构材料单次变形极限,提高了传统橡皮囊成
石炭系火成岩储层是准噶尔盆地油气勘探开发的重要方向之一.以准噶尔盆地西北缘红车断裂带石炭系火成岩储层为主要研究对象,基于薄片鉴定、取心分析及测录井等资料,分析研究区的7种优势岩性及测井响应特征,采用多参数分布交会法,建立自然伽马—密度、中子孔隙度—密度和自然伽马—构建参数交会图版,预测优势岩性的平面分布.结果表明:研究区优势岩性为玄武岩、安山岩、火山角砾岩、凝灰岩、凝灰质砂砾岩、凝灰质细砂岩和沉凝灰岩;优势火成岩岩性具有局部发育的分布特征,以凝灰质为主的岩性(凝灰岩、凝灰质砂砾岩和凝灰质细砂岩)主要分布于
采用断口分析、工艺分析、调查分析、有限元模拟和试验验证相结合的方法,对某铝合金直角管接头内转角R处产生折叠缺陷的机理和原因进行了分析,并提出了有效的预防措施.结果表明:金属在塑性变形过程中的不合理流动是折叠缺陷产生的根本原因;而棒料直接模锻、模具过渡圆角半径较小、模具型腔光滑度不高和修伤控制不严格等是折叠缺陷产生的直接原因.通过采取增加预锻荒形工序、修整模具和加强修伤控制等工艺优化措施,可以大幅降低直角管接头内转角R处产生折叠缺陷的几率,这也是预防弯管类接头内转角R处产生折叠缺陷的有效措施.
为了减小半球形件的冲压能耗和提高冲压件质量,提出了基于自适应NSGA-Ⅱ算法的冲压工艺多目标优化方法.介绍了半球形件冲压工艺,建立了半球形件的冲压能耗和多目标优化模型.以冲压速度、压边力为优化参数,使用正交实验法设计了 2因素4水平正交实验.基于Dynafonm软件获得了不同实验条件下的能耗和冲压件起皱情况,使用二阶响应面拟合了目标参数与工艺参数的回归模型.在NSGA-Ⅱ算法中引入了交叉概率和变异概率随个体适应度的自适应变化方法,从而给出了自适应NSGA-Ⅱ算法对多目标优化模型的求解方法.经验证,自适应N
根据多弯角电机支架的结构特点和工艺分析,利用二次开发的CAD软件优化料带的排样,获得了料宽方向少废料、送料方向无废料的排样方式,确定了采用15工位级进模来进行制件成形的冲压工艺方案.设计了料带的ir型浮升机构,即在两个浮动托块之间架起一根圆棒,圆棒在下模板上的避位槽深度稍大于圆棒直径,无需加工很深的避位槽,提高了下模板的强度;给出了自锁滑块机构,该机构包含动滑块和静滑块,成形后动滑块斜向上方滑行一段距离后自锁,滑行的横向距离大于动滑块下方的凸包高度,实现了料带向上无障碍运动;探讨了侧向成形机构,该机构的滑
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