韩聪
,
张伟玮
,
苑世剑
,
赵福全
,
丁勇
,
曹伟
材料科学与工艺
针对复杂截面扭力梁内高压成形容易出现咬边和开裂的问题,以轿车V型扭力梁为例,采用数值模拟和试验方法,分析了预制坯形状对扭力梁内高压成形的影响,重点研究了压下量（Y）和侧向宽度（B）对预制坯形状和内高压成形的影响.结果表明,当Y、B分别为0.83D（D为管材直径）、0.73D和0.78D、0.78D时,得到的预制坯形状在合模时出现咬边缺陷;当Y、B分别为0.73D、0.73D和0.78D、0.68D时,得到的预制坯形状能够顺利完成合模过程,但在内高压成形时出现了开裂缺陷;当Y、B为0.78D、0.73D时,得到的预制坯能顺利成形出合格的内高压成形零件.由此可知,预制坯形状是决定复杂截面扭力梁内高压能否顺利成形的重要因素,通过控制截面的高宽尺寸和形状,可以得到合理的预制坯形状,避免内高压成形过程中缺陷的产生.
关键词:
内高压成形
,
液压成形
,
扭力梁
,
预成形
张伟玮
,
韩聪
,
苑世剑
,
曹伟
,
丁勇
,
赵福全
材料科学与工艺
为研究加载路径（内压力和轴向补料的匹配关系）对扭力梁内高压成形的影响,通过数值模拟和试验研究的方法,研究了不同加载路径对局部截面壁厚分布和管件成形精度的影响规律.研究发现：当补料初始压力过低时,在端部区域起皱;当补料初始压力过高时,补料全部集中在端部区域;当补料量过小时,壁厚改善不明显;补料量过大时,端部区域起皱.研究结果表明：初始压力为30 MPa,补料量15 mm时为合理加载路径,此时内高压成形件壁厚减薄较小,成形精度较高.
关键词:
加载路径
,
减薄率
,
成形精度
,
内高压成形
,
扭力梁
韩聪
,
张伟玮
,
韩怀志
,
李炳熙
,
苑世剑
材料科学与工艺
内高压成形波节管作为目前应用最广换热设备,其变形特点以及成形后承载特性均备受关注.本文通过数值模拟和实验研究的方法,首先分析波节管内高压成形壁厚分布规律、成形精度以及残余应力分布情况,然后分析成形后波节管在承载时,典型区域应力应变分布情况,得出波节管在承受不同载荷时的变形特点.研究结果表明:在内高压成形过程,当整形压力为290 MPa时,成形精度较好,根部过渡区域减薄率达21.63％,且此处残余应力最大.在承载过程,当波节管承受内压力自由胀形时,波节管等效应力的最大值出现在波节根部过渡区域,此处为承载的薄弱区域；当波节管承受轴向压缩和拉伸载荷时,波峰及其附近区域与之对应的产生轴向拉应变和轴向压应变,体现出波节管具备很好的轴向位移补偿能力.
关键词:
波节管
,
承载特性
,
位移补偿
,
内高压
,
当量应力
张伟玮
,
滕步刚
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000098
为了研究焊缝区域有限元建模方式对椭球壳胀形过程轴长变化规律的影响,提出3种焊缝建模方式:即完整焊缝模型,粗略焊缝模型与无焊缝模型.首先进行初始轴长比为1.8的椭球壳的液压胀形实验研究,得到轴长随内压力的变化规律.其次进行了3种建模方式的椭球壳胀形过程的数值模拟,对比数值模拟和实验过程轴长变化规律,分析建模方式对模拟精度的影响.结果表明:在变形初期,3种建模方式的模拟精度相近,尺寸偏差均小于4％;但是在变形中后期,无焊缝模型的模拟精度较差,最大尺寸偏差达15％;粗略焊缝模型和完整焊缝模型都能较好地预测轴长的变化规律,且尺寸偏差不超过5％.综上所述,粗略焊缝模型既能简化建模方式,又能较好地预测椭球壳胀形过程轴长的变化规律.
关键词:
焊缝模型
,
椭球壳
,
液压胀形
张伟玮
,
韩聪
,
苑世剑
材料科学与工艺
为了探究高强钢管22MnB5热气胀成形V型截面扭力梁的工艺，采用热力耦合数值模拟的方法研究了高温成形时扭力梁温度场、应力场、应变场、壁厚分布规律以及成形精度．研究发现：成形结束时，由于温度场分布的差异，各个区域材料流变性能不同，因此，最大主应力位于温度场较低区域，最大主应变位于温度场较高且膨胀量较大区域；随着试件初始温度的提高，成形后试件最低温度和最大减薄率均增大，成形精度提高；随着摩擦系数的增大，成形后试件最大减薄率增大．研究表明：当初始试件温度为850℃、摩擦系数为0．1、整形气压20 MPa时，成形后得到成形精度较高，最大减薄率为14％的试件，且成形后最低温度为499℃，高于马氏体开始转变温度．
关键词:
热力耦合
,
高强钢
,
间接热成形
,
预成形
,
初始温度
,
成形精度
