摘要：为实现连杆轻量化以适应发动机低能耗低振动的要求,对36MnVS4连杆进行了结构改进设计。在原有C70S6连杆结构设计的基础上,改用高强钢36MnVS4,并分别对C70S6和36MnVS4连杆断裂接合面进行三维逆向重构,建立了裂解连杆有效分析模型。通过有限元模拟对连杆进行疲劳强度分析,得到:36MnVS4连杆较C70S6连杆的疲劳寿命和安全系数有明显提高,具有足够的安全储备进行轻量化改进。以连杆强度和刚度为约束条件,对36MnVS4连杆分部位进行结构改进设计,改进后连杆质量降低21%,实现了裂解连杆的轻量化。

摘要：提出了基于闭式模锻的铁路钩舌锻件的近净成形工艺方案,针对近净成形中的预锻成形件设计这一关键技术进行了研究。通过对终锻成形阶段金属流动特点的分析,设计了预锻成形工艺。将多重响应面法与数值模拟相结合,以锻件填充完整、锻件变形均匀性最好以及材料的损伤最小为目标函数对预锻成形件的形状进行了多目标优化,并通过成形试验验证了优化设计的结果。测量与分析结果表明,本文方法可获得优化的预锻件形状,基于本文设计出的预锻件,可得到无成形缺陷且精度好的终锻成形件,实现了钩舌锻件的近净成形。

摘要：以防撞梁热冲压模具冷却系统作为研究对象,依据对流传热及流体原理,结合边界层理论对冷却系统传热进行分析,提出冷却系统设计方案,利用Fluent软件模拟模具冷却效果,优化冷却系统直至模拟结果满足要求并通过试验加以验证。结果表明在模具设计中,管道半径R越大,管道侧壁间距L、管道顶部至模面的垂直距离H越小,板料冷却速率越大,其中H对于模具冷却速率的影响较大,L对于最大温差影响较大。通过对R、L、H的选择与局部调整使板料在均匀冷却的前提下完成马氏体转变。此外,冷却系统的设计还需保证模具的结构强度以及长期工作中能够保持热稳定性。

摘要：为了提高热冲压模具冷却均匀性,提出对热冲压模具水道进行随形设计优化。利用Abaqus对保压淬火过程中模面温度场进行有限元分析,总结水道设计缺陷对模面温度分布的不良影响。利用I-sight,以水道中心在偏置线上的比率、水道半径和水道中心与模面的距离为优化变量,以模面最高温度、平均温度和温度均匀性为优化目标,优化后模面最高温度下降52.6%,平均温度下降36.8%,温度均匀性提高86.6%,冷却效率显著提高。同时热流加载和板料温度加载模拟优化前后的结果对比一致,证明热流加载代替板料温度加载进行优化分析可行。

摘要：以典型方锥台件为成形对象,考虑了层间步距、板材厚度和工具头直径3个工艺参数,首先,使用Box-Behnken方法设计了15组实验,并使用超声波测厚仪获得成形件侧壁上沿深度方向的厚度变化趋势。测得的数据表明,在渐进成形过程中厚度变化并不是一直遵循正弦定律的,而是出现了过度减薄的现象。然后,应用响应曲面法建立了3个工艺参数与制件的最大减薄率之间的二阶响应曲面模型,分析了3个工艺参数独自及其相互作用对最大减薄率的影响。研究结果表明,最大减薄率随工具头直径的减小和步距的增大而增加,但受板材厚度影响较小。最后,以获得最大减薄率的最小值为目标优化工艺参数,得到了最优工艺参数组合:层间步距为2mm,板材厚度为1.27mm,工具头直径为10mm。研究结果对避免渐进成形件过度减薄及提高成形质量具有指导意义。

摘要：根据型材拉弯设备结构和成形工况,将夹钳加载量等效为拉伸缸沿转臂的拉伸量和转臂的转角,并提出了一种基于增量控制的型材拉弯轨迹设计方法。通过沿轴线方向将型材目标形状划分成多个成形段,并求解出每个成形段对应的拉伸增量和转角增量,实现型材拉弯成形中加载量的独立分配与控制。以轨道车辆车顶乙形不锈钢弯梁作为研究对象,建立了一种基于连接器单元的型材拉弯有限元模型,并将计算得到的加载增量应用于工件成形效果仿真中,实现了拉弯轨迹的参数化调控。根据仿真结果中工件的形状误差与表面翘曲量分析了拉弯缺陷的成因,并对拉弯轨迹进行了针对性的修正,提升了工件成形效果。采用修正后的拉弯轨迹进行工件成形试验,仿真结果与试验结果相吻合。

摘要：针对复杂曲面类零件提出了一种采用三维全型面扫描检测零件的方法,通过逆向建模得到扫描数模,并与设计模型进行对比,得到成形零件的偏差量。对于某大型核电汽轮机空心叶片外弧零件,采用提出的三维全型面检测方法对其进行数据检测,并与设计模型进行比较,得出该零件的最大正偏差为2.59mm,最大负偏差为-3.04mm。与传统专用检具相比,三维全型面检测可以用于快速检测各类复杂零件,具有检测数据全和精度高的特点。对于该零件的回弹问题,提出了基于逆向工程的零件回弹补偿方法。对叶片外弧零件进行回弹补偿后,进行模具加工和试验,得到最终叶片外弧零件的最大正偏差为1.36mm,最大负偏差为-1.43mm,满足叶片外弧尺寸偏差的要求。

摘要：利用有限元模拟软件AutoForm对某车型手刹固定板进行了冲压成形数值模拟,研究了工艺参数对拉延成形质量的影响规律,并分析了原因。采用正交试验优化设计方法进一步优化了工艺参数,并进行了全工序模拟。研究结果表明:在合理设置拉延筋基础上,通过优化工艺参数能够有效控制成形件质量。最佳工艺参数条件为:压边力600 kN、凹模圆角半径6mm、凹凸模模具间隙1.50 mm、摩擦因数0.15。通过实际实验验证了模拟结果的正确性,说明利用数值模拟可以有效指导实际生产。

摘要：以某汽车前地板为例,运用有限元软件Autoform进行了成形过程数值模拟分析。通过模拟分析预测了板料成形过程中拉深不足、起皱、失效等缺陷;通过调整压边力大小、拉延筋参数、凸凹模间隙和摩擦因数,对模拟的结果进行优化,获得了一组最适合实际生产的工艺参数。在设置变强度双重拉延筋的基础上,最佳的工艺参数条件为:压边力为650 kN,成形力为5200 kN,凸凹模模具间隙为0.8 mm,摩擦因数为0.15。基于模拟结果进行成形实验,得到了合格的成形件,有效地缩短了模具的开发周期,降低了设计成本。

摘要：建立了分布式位移加载方式拉伸成形的有限元模型,对该方法成形三维曲面进行位移加载路径设计。对球形件和鞍形件的成形过程进行了数值模拟,对比分析离散加载点数以及加载时间步数对于成形件应力应变分布的影响。结果表明,离散加载点数越多,应变分布越均匀,成形质量越好;加载时间步越多,板料成形区应力变化幅度越小,应力应变分布越均匀,成形效果越好,但是当加载时间步到达一定数值后,随着加载时间步的增加,成形件应力应变分布变化不明显。最后通过实验验证这种拉伸成形方法的可行性。