摘要：通过单道次热压缩实验和Deform有限元模拟相结合的方法,研究了喷射成形7055铝合金挤压板在300~450℃、0.01~25 s^(−1)范围内的热变形行为。结合热压缩实验获得的热加工图、Deform模拟热压缩过程获得的真实应变和损伤分布以及计算出的几何必需位错(GND)和形变储能,综合分析了合金在热变形过程中的微观组织演变。结果表明:安全加工区位于低应变速率区,其中高温低应变速率区域(400~450℃,0.01~1.0 s^(−1))为其最适宜热加工条件,在该区域热加工后,功率耗散系数(η值)最大,损伤值最低。失稳区集中在高应变速率区域(即1.0~25 s^(−1)区间内),该区域具有最大的损伤值并易于开裂。此外,针对因挤压板在失稳区热加工后表层和中心样品在后续470℃/2 h固溶处理过程中出现的粗晶和晶粒异常长大问题,设计了在热变形前进行慢速升温长时热处理的工艺方案,并讨论了相关的再结晶行为。该热处理制度可以有效降低挤压板中的残余位错密度和形变储能,且在慢速升温过程中析出的大量Al3Zr粒子具有钉扎晶界、降低界面迁移率和阻碍位错运动的作用,从而抑制了热变形后板材在固溶处理过程中的静态再结晶。

摘要：为研究斜井井筒采用冻结法施工穿过松软含水黏土层时,冻结壁失稳、冻结管破坏与黏土强度、黏土变形之间的关系,以黏土为试验对象,通过高压固结仪还原深部黏土受压变形过程,利用SHPB试验装置对无侧限、有侧限条件下的黏土试件进行不同应变率加载,借助高速摄影机拍摄黏土试件的变形破坏过程。研究结果表明:无侧限条件下,黏土试件变形大,被压成“薄饼状”,但仍具有一定的承载力,且存在透射信号差的问题;黏土试件以环刀作为侧限约束,环刀起到被动围压的作用,试件透射信号幅值明显增大,侧限条件下试件的峰值应力、应变与应变率呈正相关的关系;侧限条件下引入岩石类材料损伤变量D,通过分析损伤变量D随应变的演化规律,发现在相同应变比条件下,冲击速度越大,则D值越小,试件的压实程度越高;侧限条件下黏土具有明显的回弹现象,试件的回弹量随着平均应变率的增大而增大,黏土的回弹作用会对井筒、冻结管产生预压力,对其稳定性产生负面影响。

摘要：为解决一种汽车传动轴轴套切削加工生产效率低、成本高的问题,根据其结构特点并基于塑性成形理论设计了两种全新的加工工艺,即先通过冷镦加工制坯,后经少量切削完成最终成形,可使材料利用率从26.9%提高至86.1%。利用有限元软件Deform-3D对这两种工艺的冷镦部分进行成形模拟,评估了两种工艺的可行性,并对两种工艺各工位的等效应力、成形力、损伤值等进行了对比。结果表明:两种工艺均能满足成形需求,获得预期的制坯件,并且采用方案2时,等效应力和损伤值分布更好,同时所需成形力更小,利于提高制坯件质量和降低模具冲击。最后,将方案2应用于轴套的加工,完成了生产试验,最终得到的制坯件成形较好,无缺陷,与模拟结果一致,经最终少量切削后,轴套尺寸完全符合需求,与之前工艺相比,效率和成本均得到明显改善。

摘要：在连杆衬套强力旋压生产工艺中,需"温挤制坯"对坯料进行先期处理,温挤后材料的损伤直接影响旋压的效果。应用Deform软件对衬套坯料的温挤压进行有限元模拟,随机选取5个节点,得到节点的损伤值随摩擦系数、挤压速度和坯料预热温度的变化规律,并由此得到温挤压后坯料的损伤随参数的变化为:坯料材料的损伤值随摩擦系数的增大而增大,随挤压速度的增大而增大,随坯料预热温度的增大反而减小。设计正交模拟试验,对试验结果进行方差分析得到摩擦系数对坯料损伤的影响最为显著,且当摩擦系数为0.1,挤压速度为1 mm·s-1,预热温度为650℃时,温挤压后坯料的最大损伤值最优,即坯料的损伤最小。

摘要：提出了一种基于简约下降梯度法的锻造成形工艺优化方法,采用有限元数值模拟技术与优化技术相接合的方法优化变形工艺使得工件内部损伤值最小.采用镀件所有单元的最大损伤值为衡量锻件变形损伤的指标,以零件毛坯的初始高径比为设计变量,建立了优化设计的数学模型.对齿轮毛坯非等温热锻成形工艺参数进行优化取得了良好的效果.

摘要：汽车法兰带肩螺母整体结构复杂且肩部壁厚较薄,成形困难。为满足零件批量生产的需求,依据塑性成形理论,初步设计了两种多工位冷镦成形工艺方案,并采用DEFORM-3D软件对两种工艺方案的成形过程进行了数值模拟,分析了零件成形过程中等效应力、等效应变和工件损伤值的分布情况及成形力的变化规律。结果表明,设计的两种工艺方案均能生产法兰带肩螺母,填充饱满,无缩孔、折叠、开裂等缺陷,但工艺方案1中各工位的成形力大小分布更为均匀,且工件损伤值较小。经生产工艺试验验证,采用工艺方案1生产出的零件满足设计要求,通过对零件实际外形尺寸与模拟结果进行对比,误差均在合理范围内,验证了数值模拟结果与试模结果的一致性。

摘要：在连杆衬套强力旋压之前,需要对坯料进行温挤压处理,然而在温挤压过程中坯料的损伤值过大将会不利于强力旋压的进行。针对这一问题设计了基于RBF神经网络模型的预测系统。以摩擦系数、挤压速度、挤压温度作为网络的输入,以经温挤压后坯料的最大损伤值为输出,用训练好的神经网络对不同输入参数下坯料最大损伤值进行预测。通过与模拟值对比分析,并将R BF和BP神经网络的预测结果进行比较,结果发现R BF神经网络具有更优的预测能力,并且建模时间短,能有效提高温挤压工艺参数的设计效率,可为温挤压工艺参数的优化提供一条捷径。

摘要：利用有限元软件Simufact对挤压成形工艺进行了分析。以锡青铜连杆衬套为研究对象,选取凸模挤压速度、凸模圆角半径、凸模工作带长度和挤压温度作为试验因素,以挤压后连杆衬套的损伤值作为评价指标,设计了正交试验,并对试验结果进行了分析,同时运用田口算法对挤压工艺参数进行优化。优化后的工艺参数:凸模挤压速度为5mm/s,凸模工作圆角半径为3mm,凸模工作带长度为7mm,挤压温度为600℃。

摘要：温挤压成形过程中以摩擦因数、挤压速度、坯料预热温度、模具预热温度等工艺参数为自变量,以成形件的损伤值、挤压力为目标函数,应用DEFORM-3D仿真软件进行数值模拟。通过正交试验设计,研究工艺参数对损伤值、挤压力的影响,分析灰色关联系数和灰色关联度,进行多目标参数优化,获得较优的工艺参数组合。结果表明,影响衬套温挤压成形品质的主次顺序为摩擦因数、挤压速度、坯料预热温度、模具预热温度。采用优化后的温挤压参数成形件的损伤值和挤压力降低,保证了产品品质。

摘要：EV矿用自卸车电池包支架由于需要搭载大型电池包而对强度有较高要求,但是在对其整体结构及各项性能进行加强的同时又需要限制其质量指标的增加量,因此,对于结构设计而言,需要在严格的质量指标限制下,在达到强度要求的同时,提升其性能。为此,结合有限元分析与随机振动试验原理,提出一种新的试验方法对其强度进行试验验证,基于CAE仿真结果及相关优化方法,可在其质量增加量不超过1%的前提下优化支架结构,从而使电池包支架的结构强度得到有效提升。