高强钢热冲压成形过程宏微观数值模拟综述

热冲压成形制造高强钢零件是实现汽车轻量化的有效途径。现有热成形零件强度高但塑性低,如何在保持零件高强度同时,提高其塑性是热冲压成形发展的方向,而这需要对热成形过程微观组织演变进行更加深入的研究。相比于试验手段和理论分析,数值模拟能够更直观、更全面地反映热成形过程零件宏观的温度、应力变化历程,以及微观组织演变。总结了现有的热冲压成形过程的宏观温度场及应力场以及微观组织演变过程的模拟研究,并对今后的研究进行了展望。该方向的研究可为高强钢热冲压成形提供理论基础及技术支持,有助于汽车轻量化的实现。     

基于拟流动角点理论的金属板变形仿真分析

在结构轻量化需求日益增长的背景下,轻质高强度金属板材被广泛用于汽车制造、航空航天等领域。金属板材在成形中是否会发生破裂失效,是冲压工艺设计最为关注的指标点。材料的破坏与其在大变形过程中的损伤演化有关,从宏观角度来看,材料的损伤可通过模量衰减进行描述。综合采用拟流动角点理论和GTN损伤模型,对高强度硼钢22MnB5的变形行为进行了仿真研究。分别采用GTN损伤模型、拟流动角点理论结合GTN损伤模型、经典Mises本构模型得到样件拉伸曲线,开展对比研究,分析了拟流动角点理论对破裂预测结果的影响,表明拟流动角点理论充分考虑了材料在变形中的模量弱化效应。进一步,开展样件在多应力状态下的半球胀形实验与仿真预测,印证了该方法对板材变形特征与破裂预测的适用性,对金属板材成形工艺的优化改进具有指导意义。     

圆柱体锻压件镦粗过程中温度场应力场的有限元模拟分析

有限元数值模拟技术在金属塑性成形方面获得了越来越多的应用,正逐步改变人们设计和制造产品的常规方法,而墩粗成形是有色金属、钢铁材料生产与零件半成形加工的主要方法之一.本文采用有限元模拟的方法对圆柱体锻压件镦粗成形过程进行了较全面研究,为合理确定圆柱墩粗工艺提供了一定依据.     

冲压成形前热处理对覆膜铁制罐白痕的影响

通过对未印刷的覆膜铁板材进行热处理,研究了加热温度和保温时间变化与冲压成形后圆角处出现白痕之间的规律。结果表明,加热温度为100℃,保温时间不超过30min时,圆角处无白痕。加热温度超过100℃,随着温度的升高,圆角处出现白痕的时间不断减小,当温度提高到140℃时,保温时间仅3min即可出现严重的白痕。随着保温时间的增加,圆角处将由无白痕、轻微白痕向严重白痕过渡。冲压工艺不变的前提下,热处理工艺对圆角处白痕的出现具有明显的影响。较高的加热温度和较长的保温时间,促进了覆膜铁表面透明膜中球晶组织的转变,在之后的冲压成形过程中,圆角处的球晶组织在复杂应力作用下发生破裂并最终形成纤维结构,降低了薄膜的透明度而呈白痕现象。     

常用维修技术系列讲座 热喷涂修复技术(三)

第三讲 高速电弧喷涂工艺及应用 一、高速电弧喷涂预处理工艺 高速电弧喷涂工艺包括工件表面的预处理、喷涂、喷后处理等几个大的步骤。高速电弧喷涂时,高压空气将喷涂材料雾化并高速沉积在工件表面。如果工件表面上带有水分、油脂和灰尘时,喷涂材料微粒与表面之间就会存在一层隔膜,不能很好地互相嵌合。如果表面光滑,微粒也会滑掉或虚浮地沉积,随着喷涂层的逐渐增厚由于内应力增大而脱落。只有洁净、干燥、粗糙的表面,才能使微粒在塑性尚未消失时与表面牢固地嵌合,形成良好的附着条件。因此,为了提高喷涂层的结合强度,对工件表面进行预处理是一个十分重要的步骤,它往往关系到整个工艺过程的成败。 工件表面预处理包括以下内容: 1.表面清洗 对待喷涂表面及其邻区进行除油、去污、除锈等清洗工作,     

二次冷轧马口铁易开盖成型工艺研究

二次冷轧马口铁易开盖相对普通马口铁易开盖,具有耐压高,开启轻,材料成本低等优点,但因其使用了薄且硬的二次冷轧马口铁材料,导致易开盖在批量的生产过程中存在盖面起皱、成型铆钉易破裂等缺陷,严重影响了产品质量。本文通过基本盖及成型盖的成型工艺研究,优化了基本盖的盖形结构,解决了起皱现象;采用了多级成型技术减少了材料变薄,增加了盖体的耐压强度;改进了起泡工艺,解决了盖体成型铆钉破裂的问题。研究结果为二次冷轧马口铁材料在易开盖中大批量应用提供了技术支持。     

压敏标签纸180°剥离测试中的一些误区

压敏胶标签纸由于使用方便，粘贴性能好，被广泛应用于包装、标签、粘接固定、医疗、表面保护等方面。尤其是进入二十一世纪，人们对标签纸的使用量更大，并且标签纸用户的要求越来越高。因此生产厂家亦将提高压敏胶标签纸各项指标作为重要项目来抓，国家标准关于压敏胶标签纸有初粘性、持粘性、１８０°剥离强度等性能指标，但许多生产厂家仍有一些模糊概念。笔者作为测试仪器厂家客户服务部门，根据多年来客户反馈信息，浅谈一下压敏胶标签纸１８０°剥离试验过程中一些应注意的事项：１、厂家反映试验力值总是与国标规定相距较大。原因是…     

热喷涂修复技术(三)第三讲 高速电弧喷涂工艺及应用

一、高速电弧喷涂预处理工艺 高速电弧喷涂工艺包括工件表面的预处理、喷涂、喷后处理等几个大的步骤.高速电弧喷涂时,高压空气将喷涂材料雾化并高速沉积在工件表面.如果工件表面上带有水分、油脂和灰尘时,喷涂材料微粒与表面之间就会存在一层隔膜,不能很好地互相嵌合.如果表面光滑,微粒也会滑掉或虚浮地沉积,随着喷涂层的逐渐增厚由于内应力增大而脱落.只有洁净、干燥、粗糙的表面,才能使微粒在塑性尚未消失时与表面牢固地嵌合,形成良好的附着条件.因此,为了提高喷涂层的结合强度,对工件表面进行预处理是一个十分重要的步骤,它往往关系到整个工艺过程的成败.     

基于FPP-WRVR的复杂工件表面三维重建方法

针对传统相位高度模型在复杂工件表面三维重建中存在成像系统噪声、投影仪非线性误差、相位展开误差等方面的局限性,提出一种将条纹投影轮廓术（FPP）和加权相关向量回归（WRVR）相融合的复杂工件表面三维重建方法。在FPP结构光技术框架下,将高度测量问题转化为高度回归分析问题,首先基于相关向量回归（RVR）建立工件表面绝对相位和表面高度的回归模型,然后构建基于高度预测后验方差的加权策略,实现精度更高的工件表面三维重建。对多种复杂工件表面进行仿真实验,结果表明,采用该方法得出的平均绝对误差（MAE）和标准差（STD）分别为0.065 9和0.082 3,比传统相位高度模型改善30%以上。     

马口铁板材力学性能差异对三片罐缩颈起皱的影响

马口铁三片罐的罐口部位在缩颈成形过程中时常出现起皱现象,影响罐子的密封效果。对制罐用板材力学性能的分析结果表明,板材的同向力学性能差异对缩颈起皱具有明显的影响。缩颈过程中,由于材料同向的屈服强度和延伸率差异明显,材料进入塑性变形的时间和产生的塑性变形量不同,使得罐口部位的环向收缩变形不均,进而导致塑性较差的部位变形困难而产生褶皱。     

多工位冲床工件探测电路的改进

多工位冲床是金属零件加工的常用设备,一般由卡具、模具、机械手、送料装置和电气控制部分组成。在实际生产中,加工工件是否输送到某一个工位,目前主要是靠模具压下后其冲压行程的长短来探测。工件到位时冲压行程长,工件不到位时冲压行程短。这样用一个行程开关或接近开关来完成对工件的探测。这一方法对一般零件加工过程比较适用,但是对于复合动作的工位就不适用了,如在某一工位既要完成放件又要完成收口,那么在这一工位上无论工件是否到位,模     

ICP~?应变传感器用于过程监控/质量控制

<正>PCB压电传感器M240系列工业ICP~?应变传感器包含压电石英敏感晶体,响应径向距离的变化。由此测量的应变力是间接测量沿着传感器安装所在的结构的应变力。因此,这些设备可以监控机械系统的反应或产生相关机械反应的过程。监控这些测量信号可以提供过程中断、通过/失效决策、或设备或机床磨损和退化等必要的指示。这些传感器用于塑胶注塑成型,点焊,冲压,按压的过程控制,以及监控过程和最终产品     

辅助支撑对薄壁件加工变形影响的数值模拟研究

随着新时代社会经济的迅速发展,薄壁件用途逐渐变得越发广发。为了研究辅助支撑在薄壁件铣削加工中对工件的影响,通过对商业有限元分析软件的应用,再在有辅助支撑与没有辅助支撑的两种条件系,对薄壁件的铣削过程进行数值模拟,最终获取到加工后薄壁件的变形数据。经过这两组数据的对比可知,薄壁件铣削过程中,辅助支撑的增加能够实现对工件变形的控制。     

环焊缝管道焊接应力应变三维有限元探析

人们一直都格外重视焊接技术,尤其是焊接结构在生产、制造期间必定会出现焊接应力应变,从而给焊接结构带来不良的影响。在科技不断发展的过程中,有限元的技术已经广泛应用于进行模拟分析过程中,很好地弥补了传统计算基数中的不足,进一步增加了环焊缝管道焊接接头应力值的准确性,所以证明有限元的方法能够对管道环焊缝接头残余的应力进行预测。     

DH2200数控转子卧车工件跳动超差故障处理

DH2200重型数控转子卧车加工工件时工件跳动超差,分析故障原因,参照主轴结构和增力夹紧机构图,提示维护过程中应注意的问题并给出工件跳动超差的解决办法。     

干湿循环岩体强度劣化效应及边坡稳定性分析

为了对干湿循环条件下岩体强度的劣化效应以及强度劣化后的边坡稳定性变化情况进行研究,首先通过室内完成岩体干湿循环实验,对干湿循环条件下岩土体强度参数劣化特征进行分析。并使用FLAC3D数值模拟,研究边坡随着岩土体强度折减的稳定性和变形破坏特征。岩体干湿循环试验结果表明:在干湿循环条件下,岩土体由应变稳定型转为应变软化型;岩土体黏聚力产生了一定程度的降低,内摩擦角出现了一定程度的增大,二者的变化速率逐渐减小。     

基于数字图像处理技术的再生混凝土数值模拟

为了研究骨料形态对再生混凝土材料力学性能的影响,基于势能原理的基面力元法,利用图像处理技术和MATLAB软件,建立了再生混凝土真实骨料细观模型。应用FORTRAN分析软件对再生混凝土试件进行单轴拉伸试验的数值模拟,研究了真实骨料细观模型再生混凝土宏观应力-应变曲线变化规律和试件的破坏形态。结果显示,真实骨料模型得到的宏观应力-应变曲线和试验曲线吻合度较高,骨料形状对试件的破坏形态影响较小。模型可真实地模拟再生混凝土在单轴拉伸作用下的损伤破坏过程,准确地反映试件的实际骨料形态。     

数理统计方法在处理吕沟煤矿试验数据异常值的应用

在吕沟煤矿的岩石性能试验数据中,个别的异常数值通常会出现,从表面上看,异常数据与其他数据有较大差异。然而如何处理这些异常数据,使实验结果更加准确,仍缺乏理论上的依据。文中简要介绍了应用数理统计的方法,对吕沟煤矿岩石性质试验数据异常值进行剔除的工程处理方法,并举例说明和进行计算,该方法的成功应用使岩石性质实验结果更加可靠。     

对刷镀工件的二次修复工艺的探讨

维修中已采用刷镀技术处理的工件表面,经长期使用后磨损量超过允许范围时,又不能继续使用,这样,就产生了刷镀工件磨损后的处理问题。一般情况下,在零部件疲劳强度允许的范围内,只要符合使用条件(如经探伤,工件不存在裂纹等),都可采用刷镀技术对工件进行第二次修复。采用刷镀技术进行第二次修复的工件有以下三种情况:1.工件表面的镀层已全部磨损,露出了基体金属。2.工件表面的镀层产生局部磨损、腐蚀等(包括原镀层与基体金属有局部结合不良而产生的镀层脱落),并露出了基体金属。3.工件表面保留有完整的镀层。     

柱井取水问题

本文通过有限元方法,数值计算了竖井取水问题中的流场及压力分布。无穷远条件用相似单元的方法处理,从而节省了许多计算工作量。本文提供的计算方法,不仅对理论分析有价值,而且对农田水利、石油开采等工程方面都具有现实意义。