管坯电磁胀形的塑性动力学分析

管坯电磁胀形的塑性动力学分析

一、管坯电磁胀形的塑性动力分析(论文文献综述)

徐明,林顺洪,李长江,王春涛[1](2020)在《整体复合胀形液压系统分析》文中指出介绍了一种驱动桥壳整体复合胀形装置的液压系统,其主要由油源模块、控制模块、执行机构及辅件等组成。运用电气自动程序控制实现点动、半自动、全自动控制操作,使用合理的调速、调压、换向、动作顺序及动作互锁等液压回路,满足开式泵循环系统功能需求。液压驱动外模与内模组件联合承载,由限压式变量泵、比例电磁换向阀和梭阀网络反馈油路组成负载敏感容积节流联合调速控制系统,提高系统能量利用率和综合性能,实现了九连杆机构的复合联动。结合位移、速度和压力反馈进行闭环控制,提高了系统控制精度,实现开槽加热管坯连续、稳定、可靠的弹塑性变形,得到合格的驱动桥壳半成品。

宗云[2](2020)在《整体式驱动桥壳机械热胀成形技术研究》文中进行了进一步梳理驱动桥壳体作为车辆主减速器、差速器、半轴、驱动轮等传动装置以及钢板弹簧等承载装置的安装载体,是汽车驱动总成的关键零件。驱动桥壳体既是承载零件,又是传动零件,在车辆行驶过程中既要承受传动系统的制动力矩及反力作用,又要承受通过钢板弹簧座传递过来车辆载重导致的车架和路面之间的垂直力,纵向力和横向力作用,且上述载荷都为复杂交变重载作用,因此要求驱动桥壳体零件具有高的机械性能和疲劳性能。驱动桥壳体结构复杂,特别是安装主减速器的琵琶孔结构存在,使其较难成形加工。传统驱动桥壳体多采用整体铸造工艺和冲焊工艺,前者自重大,材料抗拉和抗冲击强度差,并且在生产过程中易出现气孔和裂纹等铸造缺陷,因此应用受限;冲焊桥壳因其重量轻、力学性能好、材料利用率高等优点,在驱动桥生产中获得了大量应用。但由于焊接热影响区存在,冲焊桥壳体上的众多焊缝在使用中往往成为疲劳裂纹的来源,从而影响冲焊桥壳的使用寿命。目前关于驱动桥壳体成形的研究多集中于钢质材料整体塑性成形,既利用材料塑性变形的良好力学性能、成形性能,又可避免焊接热影响区带来的疲劳寿命降低,内高压成形、固体颗粒胀形、机械胀形等驱动桥壳成形新工艺应运而生;其中机械胀形驱动桥壳成形结合轴头缩颈等工艺可实现了驱动桥壳体的一体成形,具有工艺实施简单、设备要求低等优点,并且在重型厚壁驱动桥壳体整体成形上具有其他工艺无法替代的优势,具有很好的发展潜力和应用前景。机械胀形驱动桥壳体新工艺是通过在热态毛坯的预制长圆孔内施加机械载荷,使预制长圆孔在模具约束作用下胀开形成琵琶孔,实现驱动桥壳体整体成形。但在机械胀形过程中,由于存在应力集中和较大的胀形比,预制长圆孔两侧圆角部位材料向两侧流动剧烈,使机械胀形后的驱动桥壳体的三角板区域存在厚度严重减薄现象,从而影响机械胀形驱动桥壳体的整体使用性能。论文针对机械胀形驱动桥壳体三角板区域材料严重减薄问题,开展有限元数值模拟研究和桥壳整体式机械热胀成形试验与台架实验,主要研究工作如下:针对冲焊桥壳用材料SAE 1527进行了不同温度、不同速度下的热拉伸实验,获得该材料热胀成形最佳温度和速率;确定了整体式桥壳机械热胀形工艺方案,并根据510桥壳的结构特点和尺寸,确定了无芯预胀形、径向扩张成形、轴向整形三道次胀形工艺流程。对等截面驱动桥壳体毛坯(即胀形部位毛坯截面尺寸与两侧钢板弹簧座部位截面尺寸一致)的热机械胀形进行了有限元数值模拟,通过分析胀形后琵琶孔圆度与预制长圆孔宽度及长度尺寸的关系、预胀形、径向扩张成形以及整形过程中的应力场、速度场、壁厚减薄对比,确定了成形主要缺陷为成形件三角板区域壁厚的急剧减薄,给出等截面毛坯最优预制长圆孔尺寸以及各道次模具尺寸;进而探讨了成形温度、芯模速度、摩擦系数等工艺参数对胀形工艺对成形载荷和三角板区域壁厚的影响,确定了较优参数。对预制孔长度575mm,宽度40mm的等截面管坯进行了热胀成形工艺实验,热胀成形件轴向和径向尺寸达到设计要求,三角板区域壁厚达到8mm以上,验证了数值模拟结果。进一步开展了桥壳台架试验,结果显示满足桥壳垂直弯曲强度和刚度要求,但疲劳寿命低于100万次,证明需要进一步进行毛坯优化,以达到桥壳产品性能要求。针对等截面管坯胀形后三角板区域壁厚减薄难以满足疲劳强度要求的问题,开展了以局部区域增厚管坯和变截面管坯作为毛坯的桥壳热胀成形研究。保持胀形比不变,通过分析毛坯局部增厚区域大小和厚度增量对胀形后三角板区域壁厚减薄的影响,给出满足胀形后三角板区厚度要求的毛坯增厚参数;通过减小胀形比、增大胀形部位毛坯宽度尺寸和预制长圆孔宽度尺寸,探讨了变截面毛坯机械胀形琵琶孔圆度尺寸变化与三角板区域厚度减薄规律。数值模拟、成形工艺试验和疲劳寿命对比分析结果表明,将管坯三角板局部区增厚到20mm时,成形件预制孔圆角区域厚度增加到10.2mm;采用变截面形状管坯,预制孔宽度增加、胀形比减小,改善了成形过程中三角板区域壁厚减薄现象,成形后预制孔圆角区域壁厚达到10.5mm。优化之后桥壳三角板区域的厚度增加,桥壳疲劳寿命大幅度提高,完全满足桥壳产品使用性能要求。

徐明,李长江,林顺洪,朱虹,郭大江[3](2020)在《CK150T型整体复合胀形装置液压系统开发》文中研究说明根据一种驱动桥壳整体复合胀形的新加工工艺及其胀形装置,介绍了管坯变形的载荷需求,详细分析了管坯变形两次更换中芯缸的作业工序。然后,结合胀形成形的功能需求,使用合理的调速、调压、同步、平衡、缓冲和方向控制等液压回路,设计了复合胀形液压系统,系统拥有能耗低、发热量少、冲击小、稳定性好和运动精度高等特点。系统运行是左右水平缸和中芯缸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共同作用,使九连杆机构做复合联动,再结合外模约束,进行加热开槽管坯的第一、二、三次胀形成形,得到驱动桥壳半成品。

汤正英[4](2020)在《AA6061铝合金挤压无缝管热态自由胀形变形规律研究》文中研究指明为了满足轻量化的需要,汽车上广泛应用铝合金等轻质合金。为解决由于铝合金管材在常温下成形性能差等问题,发展了热态气压成形技术。该技术可以成形铝合金、镁合金等轻合金复杂管件。在热态气压成形过程中,成形温度和气压增压速率决定了管材的成形性能。为此,本文研究了6061铝合金挤压管热态自由胀形过程中,不同温度和增压速率条件下,应力、应变及壁厚的分布和变化规律,重点研究不同管坯长度和模具参数条件下自由胀形区域的轮廓形状和顶点壁厚。首先,通过6061铝合金管材轴向单向拉伸实验,获得了350℃500℃、应变速率在0.001s-10.1 s-1范围内的应力-应变关系和力学性能;采用Field-Backofen模型建立了所测试管材的高温塑性本构关系。在相同应变速率条件下,6061铝合金管材的峰值应力随温度升高而降低;温度相同时,6061铝合金管材的峰值应力随应变速率的增加而升高;应变硬化指数n与温度和增压速率相关,随温度升高而降低,随增压速率增加而增大;应变速率敏感性指数m随温度的增加而增大。根据高温拉伸实验结果,确定了胀形温度、初始胀形压力、气体量和增压速率等铝合金管热态气压胀形参数。其次,通过Abaqus数值模拟,分析了不同温度和加载条件下6061铝合金管自由胀形时的应力、应变和壁厚的分布及变化规律。结果表明,当温度相同时,相同胀形高度下,胀形区域整体应力随增压速度增加而增大,顶点的壁厚随增压速度增加而增加,应变随增压速度增加而减小;当增压速度相同时,胀形区域整体应力随着温度的提高而减小,顶点壁厚随着温度的提高而增加,应变随着温度的提高而减小。对于同一温度和增压速率,应变随胀形高度线性增加,顶点壁厚随胀形高度呈线性减小。再次,通过数值模拟,分析了胀形温度为450℃、加压速度为2MPa/s时,管坯初始壁厚、初始外径、长径比和模具约束圆角直径对胀形区域轮廓和顶点壁厚的影响。结果表明,在同一胀形高度下,不同初始壁厚的管坯胀形时其自由胀形区域的轮廓基本相同,随着初始壁厚的增加,顶点壁厚增大;随着初始外径的增加,胀形区域轮廓上胀形到同一高度的点外移,顶点壁厚增大;随着长径比增加,胀形区域轮廓上胀形到同一高度的点外移,顶点壁厚增加;随着模具约束圆角直径的增加,胀形区域轮廓上胀形到同一高度的点外移,顶点壁厚增加。对于不同初始参数的管坯,顶点壁厚的减小速度与初始壁厚呈正比例关系,顶点壁厚的减小速度随初始外径的增大而减小,顶点壁厚的减小速度随长径比的增大而减小。最后,建立了轻合金管材热态气压自由胀形装置,能够实现管坯的均匀加热并研究不同条件下铝合金管材自由胀形变形。该装置可将待测试管坯加热至500℃,气压控制系统可控气压达到16MPa,控制精度为±0.1MPa,能够实现气体可靠密封及输入,冷却装置能够有效的防止模具热量传递给压力机。利用该装置,初步进行了AA6061铝合金管的热态气压自由胀形实验。在管坯内部,采用不同的内部芯棒填充方式以改变管坯胀形时所需要的气体量,从而控制胀形时管坯在后期的胀形速度。胀形温度450℃,胀形压力2.85MPa,胀形时间8s;胀形温度500℃,胀形压力3MPa,胀形时间1.17s。实验结果表明,温度越高,增压速率越大,壁厚分布越均匀。该装置的建立,可实现温度、增压速率等变形条件的准确控制,为进一步研究铝合金管的热态自由胀形变形提供了实验条件。

林顺洪,徐明,李长江,黄琪,罗良[5](2020)在《CK500T型整体复合胀形液压机及液压系统开发》文中认为根据一种驱动桥壳整体复合胀形的新加工工艺及其胀形装置,结合胀形成型的功能需求,详细分析了管坯变形过程和两次更换中芯缸的作业工序,开发了与整体复合胀形装置相匹配的液压机系统和液压系统,并介绍了系统组成和工作原理。最后,讨论了管坯变形中内模组件的受力和运动情况,以及液压驱动执行机构作用于内模组件上的承载、位移、速度、加速度变化规律。开发的液压系统使用合理的调速、调压、同步、平衡、缓冲和方向控制等液压回路,驱动外模与内模组件联合承载,具有能耗低、发热量少、冲击小、稳定性好、运动精度高等特点。

王如月[6](2019)在《镁/铝复合阶梯管件气压胀形工艺数值模拟和实验研究》文中研究说明本课题主要研究AZ31/7475双金属复合管气胀成形复合阶梯管件的工艺基础。该工艺是在两种合金重叠的热变形温度区间使两种管材同步气压胀形,成形后因收缩量不同而产生抱紧力,实现两管的紧密结合。采用有限元模拟指导工艺实验的方法,对阶梯管成形过程以及成形件质量进行了系统的分析。阶梯管的气压胀形工艺分为三个阶段:自由胀形阶段、合模补料阶段和定形充满阶段。利用有限元模拟软件ABAQUS采用四边形壳单元S4R对双金属复合阶梯管的气压胀形过程的三个阶段进行了模拟,分析了自由胀形阶段的初始气压、合模补料阶段的轴向进给量和定形补料阶段的终了气压对成形过程的影响,最终确定了合适的成形参数为:初始气压为1.6MPa,轴向进给量为10mm,终了压力为5MPa。得到了阶梯管成形过程中应力应变变化规律,分析了成形过程中的应力应变变化规律,探究了成形阶梯管的壁厚分布规律,并重点分析了轴向进给量对最小壁厚和壁厚不均匀度的影响规律,确定阶梯管气压胀形时镁管和铝管的成形危险点分别位于第一阶梯直壁与圆角过渡处和管件中截面处。以模拟结果作为指导,设计了阶梯管气压胀形模具并在440℃进行了AZ31/7475双金属复合阶梯管的气压胀形实验,成功地成形出了符合要求的镁/铝双金属复合阶梯管件。得到了初始气压、轴向进给量和终了气压对成形过程的影响,研究了成形件的壁厚分布规律和轴向进给量对壁厚分布的影响,发现适当增大轴向进给量可以改善阶梯管的壁厚分布,实验结果也验证了模拟结果的准确性。分析了开裂、起皱、未充满和飞边四种典型的胀形件成形缺陷的产生原因,并提出了防止措施。双金属复合阶梯管镁/铝之间的界面清晰,无扩散现象,无冶金结合。镁管铝管管间的残余接触应力由冷缩残余接触应力和回弹残余接触应力两部分组成,计算得到阶梯管第一阶梯、第二阶梯和基管处管间的残余接触应力分别为3.45MPa、3.60MPa、3.51MPa。利用ABAQUS有限元软件模拟了高径比、厚径比和管坯层数对复合阶梯管件成形临界初始气压的影响规律。随着高径比的增大,合模后胀出单鼓形所需要的临界初始气压呈线性增大;双层复合管胀形的临界初始气压要比单层管大很多,但随着高径比变化不显着;厚径比增大,合模后胀出单鼓形所需要的临界初始气压增大。

郭衡[7](2019)在《加载路径对并列双支管变形行为及微观组织的影响》文中研究说明液压成形技术是一种极具优势和特点的传统塑性成形技术,其成形的零部件具有重量轻、强度高、工序少等优势,在航空航天、汽车等领域得到了广泛认可。目前,在全球能源紧缺环境下,节能减排是一项重大课题,而液压成形技术正是这一重大课题的一个重要环节。管材成形领域,主要成形一些对称性零部件,成形并列双支管这类非对称性零部件还鲜有报道,并列双支管这类零部件在电力、化工、石油、船舶、航空航天和汽车等行业中还有很大的市场需求。然而,并列双支管因为其结构复杂、成形难度大,支管高度较低,限制了并列双支管内高压成形技术的应用。本文以并列双支管为研究对象,借助响应曲面法以及ABAQUS有限元分析软件,对成形并列双支管的加载路径进行优化分析,建立了加载路径的相关工艺参数与并列双支管的最大支管高度、最大减薄率之间的函数模型,分析了内压、轴向进给、对支管高度、最大减薄率影响规律。采用优化后的加载路径成形,并列双支管的最大支管高度提高了5mm,最大减薄率略有增高。揭示并列双支管在内高压成形工艺下管件的塑性变形规律。针对优化前后的两条加载路径,通过数值模拟对并列双支管的成形过程进行模拟分析,研究发现:在不同的变形量下,顶部和中部位置所受应力应变状态发生显着变化,并且中部位置的应力应变显着大于顶部;优化前后最大壁厚的位置发生转移,最小壁厚均处于顶部位置区域;优化后管材的贴模性显着改善,材料流动性更好。获得了并列双支管在内高压成形过程中微观组织演变规律。借助TEM和EBSD检测手段,对并列双支管的中部和顶部展开微观组织研究,研究发现:随着变形量增加,位错密度增加,中部和顶部晶粒显着细化,晶粒形状拉长,中部的晶粒细化程度最为明显,虽粗大晶粒一直存在,但占比显着减少,顶部的退火孪晶较多;随着变形量的增加,小角度晶界数量爆发式增长,中部在成形前期的增幅显着大于顶部,成形后期顶部小角度晶界增幅大于中部。晶粒细化机制主要是通过位错开动和重排形成位错墙,位错墙包围形成位错胞,随着变形量增大,细晶产生,晶粒细化。获得了在内高压成形工艺下并列双支管硬度的变化规律。经过对顶部和中部进行硬度测试,研究发现:在内高压成形后,中部硬度显着大于顶部。随着变形量增大,加工硬化和细晶强化的作用导致管件的硬度增大。

封元华[8](2019)在《6063铝合金管件磁脉冲驱动介质挤胀成形工艺研究》文中提出随着汽车零部件铝化率的逐渐提高,铝合金管件作为典型铝合金产品,在汽车制造中得到广泛应用。铝合金管件存在室温条件下塑性低,并不能达到车用铝合金管件零部件成形的要求,所以探究新的成形工艺对提高铝合金的成形性能尤为关键。本文采用磁脉冲驱动介质挤胀与温热成形相结合的成形方式,对目前应用最广泛的6063铝合金管件进行磁脉冲高速率驱动介质胀形试验研究。本文设计了一套磁脉冲驱动介质挤胀成形模具,并通过6063铝合金管件磁脉冲驱动介质挤胀成形试验,对管件成形性的影响因素进行研究。设置放电能量5.0kJ、5.5kJ、6.0kJ、6.5kJ,对比室温成形下管件的胀形直径、壁厚分布、应变大小及轴长。结果显示,放电能量的增加有利于提升管件的胀形能力,最大胀形直径与放电能量呈线性关系。设置成形温度25℃、100℃、150℃、200℃,对比同一放电能量成形管件的胀形能力,结果显示,随着温度的升高,管件的胀形直径明显增加,管件在200℃时,胀形直径达到37.1mm,轴向收缩最明显,应变值也高于25℃、100℃、150℃的成形管件。通过准静态挤胀成形及磁脉冲驱动介质挤胀成形对比试验。结果发现,随着温度的提升,两种工艺下成形管件的胀形直径、壁厚减薄率均随之增加。温度对铝合金的软化效果不足以抵消管件变形时所产生的加工硬化,因此,管件随着温度上升,变形量增大,硬度也随之提高。由两种工艺下不同工艺的失效应变分布可以得出,温度提升能有效提高铝合金管件的塑性变形能力。通过光学显微镜和扫描电镜分析铝合金材料微观组织机理和断口形貌,揭示6063铝合金管件磁脉冲驱动介质挤胀成形与准静态挤胀成形的微观结构演化。分析结果表明,在100℃下,随着放电能量的增加,磁脉冲高速率驱动作用下产生了更多的滑移促进均匀变形,位错大量增值使位错密度升高,在高能量下剧烈变形导致产生细小晶粒,放电能量越高,细小晶粒数目越多。放电能量为6.0kJ,成形温度为200℃时,磁脉冲高速率驱动作用下管件内部组织发生再结晶,但由于磁脉冲驱动介质成形的变形时间太短不足以形核长大,铝合金晶粒可以得到一定程度的细化,晶粒的平均尺寸为37.46μm,晶粒细化了44.56%。铝合金管件准静态挤胀成形在室温下断口形貌呈准解理断裂,随温度提升,韧窝数量逐渐增多,200℃时为穿晶型韧窝断裂,温度的增加有利于铝合金塑性的提升。铝合金管件磁脉冲驱动介质挤胀成形在100℃下的破裂方式为脆性断裂,出现明显的解理台阶,200℃时断口形貌中有韧窝的出现,管件的塑性得到了一定的提升。

陈超[9](2019)在《管件电磁缩径成形机理及工艺参数的研究》文中研究指明管件电磁缩径是金属管件与金属或者非金属的管件、杆件连接时用到的一种高速电磁脉冲成形工艺,能替代传统成形方法。集磁器线圈将成形电磁力作用于管件使之产生变形,集磁器和工作线圈的参数变化对电磁力效率、工装稳定性有直接影响,而管件金属材料特性和几何参数差异也会对缩径效率、电磁力作用情况产生影响。为了研究基于集磁器线圈的管件电磁缩径机理和各工艺参数对缩径电磁力、成形效率的影响规律,本文通过理论分析、数值模拟和试验研究的相互结合的方式对各工艺参数进行研究。通过理论分析可将集磁器看做是特殊形式的单匝传统线圈,缩径电磁力大小和分布情况主要与集磁器工作区电流、长度,管材电导率、磁导率,管件长度、外半径,管件集磁器间隙等参数有关。通过数值模拟软件分析,确定线圈匝数为6、集磁器内斜面角度为40°、集磁器缝隙宽度为1mm是合理的。基于优化参数的集磁器、线圈结合数值模拟和缩径试验对不同管长的3003铝管和6063铝管研究分析,同等条件下3003铝管电磁缩径效率、缩径率、缩径均匀性都明显优于6063铝管,放电电流幅值大小只与管材有关,与管长无关。两种铝管的缩径磁场力的大小与分布范围与管长总体呈反比关系,管长越长缩径区域轴向长度越小。两种铝管缩径均匀性与管长无明显关系,与管材属性、磁场力分布均匀性、放电条件有关。电磁力沿铝管不均匀分布和管材自身属性是造成缩径不均匀的主要原因,验证了数值模拟的正确性。

陈名涛[10](2018)在《多通管镦辗胀复合成形工艺和微观组织演变规律研究》文中指出轻量化作为各行业节约能源和减少环境污染的重要手段之一,尤其是汽车、航天航空等行业,因此,实现结构轻量化的先进制造技术越来越受到重视。复杂薄壁多通管零件在结构轻量化方面具有重要的意义,是实现节能减排不可或缺的一环。目前,采用铸造工艺制造多通管,管件的力学性能和质量较差,限制其使用范围。采用冲压-焊接工艺制造多通管,管件的成形工序较多,生产成本大。在管件的焊接区域容易产生焊渣、孔洞,造成焊缝易腐蚀,导致浸漏等质量问题。管件的内高压成形技术作为空心结构件的重要成形技术,已经引起广泛的关注。然而,多通管因为其结构复杂、成形难度大,支管高度较低,限制了多通管内高压成形技术的应用。本文提出多通管镦辗胀复合成形工艺,以三通管和并列双支管为研究对象,研制了实现多通管镦辗胀复合成形的实验装备,能够实现镦压、辗压和液压三种载荷对多通管进行共同加载。采用理论分析,数值模拟和实验研究的研究方法,系统分析了在镦胀成形、辗胀成形和镦辗胀复合成形工艺下三通管的变形行为;利用电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜分析(TEM)技术,研究了管件特征区域在变形前后的微观组织演变规律;利用硬度测试,研究了管件特征区域硬度的变化规律。研究了并列双支管在镦辗胀复合成形工艺的变形行为,揭示并列双支管在镦压、辗压和液压三种载荷作用下的塑性变形规律。本文主要的创造性工作和研究内容如下:(1)相比传统管坯,采用变厚管坯进行多通管胀形,能够提高管件局部强度,防止壁厚过早减薄而产生破裂的缺陷,同时能够减轻管件的重量。本文提出多通管的镦辗胀复合成形工艺,有效地提高多通管的成形能力。研究发现:相比多通管的镦胀成形工艺,在镦辗胀复合成形工艺下,三通管的支管高度提高了 15%,最大减薄率降低了 3%;并列双支管的支管高度提高11%,最大减薄率降低了 2%。(2)在三通管镦辗胀成形工艺中,采用响应曲面法建立了镦辗胀复合成形工艺的加载参数与支管高度、最大减薄率和回旋角度的数学模型,分析了内压、轴向进给、辗压时间和辗压角度对支管高度、最大减薄率和回旋角度的影响规律。在三通管镦胀成形工艺中,建立变厚管坯尺寸与支管高度和最大减薄率的数学模型,研究了变厚管坯尺寸对管件成形的影响规律。在三通管辗胀成形工艺中,建立了辗胀成形工艺的加载参数与支管高度、最大减薄率和回旋角度的数学模型,研究了辗胀加载参数对管件成形的影响规律。同时,验证了上述数学模型能够准确和有效预测响应变量和自变量的关系。(3)揭示多通管在镦辗胀复合成形工艺下管件的塑性变形规律。通过数值模拟对多通管镦辗胀复合成形过程进行模拟分析,获得了管件特征位置的应力和应变状态、金属流动规律以及壁厚变化规律,探明了在镦压、辗压和液压三种载荷共同作用下多通管成形能力提高的原因。通过成形实验,验证了多通管镦辗胀复合成形工艺的数值模拟是可行的。(4)获得了多通管在镦辗胀复合成形过程中微观组织演变规律。研究结果表明:多通管在镦辗胀复合成形过程中微观组织演变的主要机制是形变诱导晶粒细化。在管件胀形过程中粗大晶粒破碎,产生大量的小角度晶界,位错堆积,位错胞和亚晶形成,随着变形量增大,细晶产生,晶粒细化。(5)获得了在镦辗胀复合成形工艺下多通管硬度的影响规律。研究结果发现:在多通管镦辗胀形后,支管顶部的硬度比支管中部高。随着变形量增大,加工硬化和细晶强化作用导致管件的硬度增大。同时,辗压加载能够提高管件的硬度。

二、管坯电磁胀形的塑性动力分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、管坯电磁胀形的塑性动力分析(论文提纲范文)

(1)整体复合胀形液压系统分析(论文提纲范文)

0 前言
1 整体复合胀形液压系统
2 工作原理及动作分析
3 辅助控制原理及动作
4 结语

(2)整体式驱动桥壳机械热胀成形技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 传统汽车驱动桥壳成形工艺
        1.2.1 驱动桥桥壳结构
        1.2.2 铸造成形工艺
        1.2.3 冲焊桥壳工艺
    1.3 汽车驱动桥壳成形新工艺
        1.3.1 液压胀形工艺
        1.3.2 固体颗粒介质热胀成形工艺
        1.3.3 机械热胀成形工艺
    1.4 桥壳胀形工艺国内外研究现状及存在的问题
        1.4.1 桥壳液压胀形
        1.4.2 桥壳固体颗粒介质热胀成形
        1.4.3 桥壳机械胀形
    1.5 选题依据及主要研究内容
第2章 管材胀形原理与机械胀形工艺方案确定
    2.1 管材胀形原理及分类
    2.2 管材胀形力学分析
    2.3 桥壳机械胀形工艺方案设计
        2.3.1 整体桥壳结构尺寸
        2.3.2 机械胀形工艺方案分析
        2.3.3 桥壳琵琶孔成形工序确定
        2.3.4 机械胀形工艺难点
    2.4 本章小结
第3章 材料力学性能试验及关键模具设计
    3.1 桥壳材料选择
    3.2 拉伸性能试验
        3.2.1 拉伸试验准备
        3.2.2 拉伸试验过程
        3.2.3 试验结果及分析
    3.3 预制孔形状尺寸设计
    3.4 模具及核心部件设计
        3.4.1 楔形冲头设计
        3.4.2 径向扩张成形模具设计
        3.4.3 整形芯模设计
        3.4.4 凹模与挡板设计
    3.5 本章小结
第4章 等截面毛坯机械胀形数值模拟
    4.1 成形过程数值模拟及其重要性
        4.1.1 数值模拟必要性
        4.1.2 DEFORM软件平台选择
        4.1.3 有限元模拟方法选择
    4.2 模拟分析工艺参数设定
        4.2.1 毛坯简化
        4.2.2 工艺参数设定
    4.3 无芯预胀形模拟及结果分析
        4.3.1 预胀形几何模型
        4.3.2 管坯形状变化
        4.3.3 应力场分析
        4.3.4 速度场分析
        4.3.5 成形缺陷分析
    4.4 径向扩张成形模拟与结果分析
        4.4.1 几何模型与工艺参数
        4.4.2 管坯几何形状变化
        4.4.3 应力场变化
        4.4.4 速度场分析
        4.4.5 变形缺陷预测
    4.5 轴向整形模拟与结果分析
        4.5.1 整形要求与工艺模型
        4.5.2 管坯几何形状变化
        4.5.3 应力场分析
        4.5.4 速度场变化
        4.5.5 整形缺陷分析
    4.6 工艺参数对成形载荷与桥壳成形性的影响
        4.6.1 工艺参数设置
        4.6.2 胀形温度对径向扩张成形载荷及壁厚的影响
        4.6.3 芯模速率对径向扩张成形载荷和壁厚的影响
        4.6.4 摩擦对径向扩张成形载荷及壁厚的影响
    4.7 本章小结
第5章 整体式机械热胀形桥壳工艺试验研究
    5.1 模具设计及操作流程
        5.1.1 模具设计过程
        5.1.2 热胀成形工艺流程设计
    5.2 胀形试验过程及结果
        5.2.1 切割预制孔
        5.2.2 无芯预胀形
        5.2.3 径向扩张成形
        5.2.4 轴向整形
        5.2.5 成形件缺陷
    5.3 台架试验
        5.3.1 驱动桥桥壳台架试验方法以及标准
        5.3.2 试验结果分析
    5.4 本章小结
第6章 管坯形状尺寸设计与优化
    6.1 各工序中预制孔变形特点
    6.2 等厚等截面管坯整体尺寸设计
        6.2.1 预制孔设计要求
        6.2.2 管坯整体尺寸设计与择优
    6.3 异形管坯管坯分析与设计
        6.3.1 增厚管坯胀形模拟与试验检测
        6.3.2 变截面管坯胀形模拟分析
        6.3.3 不同管坯胀形结果对比
    6.4 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 主要研究成果
    7.2 主要创新点
    7.3 研究工作展望
参考文献
作者简介及硕士间所取得的科研成果
致谢

(3)CK150T型整体复合胀形装置液压系统开发(论文提纲范文)

1 设计要求
    1.1 已知参数及载荷需求
    1.2 主要作业工序
2 液压系统设计
    2.1 总体设计及主要技术参数
    2.2 工作原理
3 液压系统特点
4 结语

(4)AA6061铝合金挤压无缝管热态自由胀形变形规律研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 轻质合金薄壁管材制备技术
        1.2.1 挤压成形
        1.2.2 焊接成形
    1.3 轻质合金挤压管热态成形技术
        1.3.1 弯曲成形技术
        1.3.2 胀形成形技术
    1.4 铝合金挤压管热态内压成形技术及研究现状
        1.4.1 铝合金无缝管热态内压成形
        1.4.2 铝合金有缝管热态内压成形
    1.5 课题研究意义及主要内容
2 AA6061铝合金薄壁管热态本构模型及自由胀形参数
    2.1 引言
    2.2 AA6061铝合金管高温力学性能及本构模型
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 高温单向拉伸实验方案
        2.2.3 高温单向拉伸实验结果
        2.2.4 温度和应变速率的影响
        2.2.5 高温本构方程系数求解与验证
    2.3 AA6061铝合金管热态气压胀形参数
        2.3.1 胀形温度
        2.3.2 初始胀形压力
        2.3.3 气体量
        2.3.4 增压速率
    2.4 本章小结
3 AA6061铝合金挤压管热态胀形规律有限元分析
    3.1 引言
    3.2 有限元模拟模型与研究方案
    3.3 不同增压速率下自由胀形规律
        3.3.1 应力变化与分布
        3.3.2 应变变化与分布
        3.3.3 壁厚变化与分布
    3.4 不同温度下自由胀形规律
        3.4.1 应力变化与分布
        3.4.2 应变变化与分布
        3.4.3 壁厚变化与分布
    3.5 不同管坯参数及模具参数下自由胀形规律
        3.5.1 管坯初始壁厚的影响
        3.5.2 管坯初始外径的影响
        3.5.3 胀形区长径比的影响
        3.5.4 模具圆角半径的影响
    3.6 本章小结
4 AA6061铝合金管热态胀形装置及实验
    4.1 引言
    4.2 薄壁管热态胀形装置功能
    4.3 薄壁管热态胀形装置设计与制造
        4.3.1 加热系统
        4.3.2 冷却单元
        4.3.3 模具结构
        4.3.4 气压单元
        4.3.5 压力机
    4.4 AA6061铝合金热态自由胀形实验方案
        4.4.1 不同加压速率自由胀形实验方案
        4.4.2 不同温度自由胀形实验方案
    4.5 实验材料及步骤
        4.5.1 实验材料
        4.5.2 实验步骤
    4.6 实验结果
    4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(5)CK500T型整体复合胀形液压机及液压系统开发(论文提纲范文)

引言
1 设计要求
    1.1 已知参数
    1.2 主要作业工序
2 液压机系统设计
3 液压系统设计
    3.1 总体设计及主要技术参数
    3.2 工作原理
4 系统动力分析
    4.1 复合胀形装置受力情况
    4.2 内模组件运动分析
    4.3 系统动力情况
5 结论

(6)镁/铝复合阶梯管件气压胀形工艺数值模拟和实验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 镁管/铝管气压胀形研究综述
        1.2.1 镁合金管材气压胀形研究现状
        1.2.2 铝合金管材气压胀形研究现状
    1.3 双金属复合管塑性成形工艺综述
    1.4 镁/铝复合工艺综述
    1.5 主要研究内容
第2章 实验材料、模具和设备
    2.1 实验材料与设备
    2.2 阶梯管尺寸、成形原理及成形模具设计
    2.3 实验方法
    2.4 本章小结
第3章 镁/铝双金属阶梯管件气压胀形工艺数值模拟
    3.1 引言
    3.2 数值模拟平台的建立
    3.3 数值模拟工艺参数初步确定
    3.4 成形工艺参数确定
        3.4.1 胀形初始气压的确定
        3.4.2 轴向进给量的确定
        3.4.3 胀形终了气压的确定
    3.5 双金属复合阶梯管气压成形过程分析
        3.5.1 成形过程应力应变分析
        3.5.2 壁厚分布规律分析
        3.5.3 成形阶梯管典型点分析
    3.6 本章小结
第4章 镁/铝双金属阶梯管件气压胀形工艺实验研究
    4.1 引言
    4.2 成形工艺参数对双金属阶梯管件气压胀形过程的影响
        4.2.1 初始气压对Mg/Al复合阶梯管成形过程的影响
        4.2.2 轴向进给量对Mg/Al复合阶梯管成形过程的影响
        4.2.3 终了气压对Mg/Al复合阶梯管成形过程的影响
    4.3 成形阶梯管件壁厚分布规律
        4.3.1 阶梯管壁厚分布规律
        4.3.2 轴向进给量对壁厚分布的影响
    4.4 胀形件成形缺陷分析
    4.5 Mg/Al双金属阶梯管间残余接触应力计算
    4.6 本章小结
第5章 气压胀形变形区内补料初始气压与管坯尺寸关系研究
    5.1 引言
    5.2 不同高径比对阶梯管成形临界初始气压的影响
        5.2.1 管坯变形区高径比对单层阶梯管成形临界初始气压的影响
        5.2.2 管坯变形区高径比对双层阶梯管成形临界初始气压的影响
    5.3 管材厚径比对单层阶梯管成形临界初始气压的影响
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢

(7)加载路径对并列双支管变形行为及微观组织的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 内高压成形国内外研究现状
        1.2.1 管件内高压成形工艺研究现状
        1.2.2 内高压成形加载路径优化研究现状
        1.2.3 内高压工艺下微观组织研究现状
    1.3 内高压成形并列双支管的原理及特点
    1.4 课题研究目的和意义
    1.5 研究内容
第二章 并列双支管内高压成形工艺及试验平台
    2.1 引言
    2.2 并列双支管工艺流程及宏观受力分析
    2.3 内高压成形并列双支管工艺参数分析
        2.3.1 摩擦对内高压成形并列双支管的影响
        2.3.2 加载路径对内高压成形并列双支管的影响
        2.3.3 管坯材料基础参数对内高压成形并列双支管的影响
        2.3.4 原始管坯对并列双支管成形能力影响
    2.4 有限元分析在内高压成形并列双支管的应用
        2.4.1 建模
        2.4.2 材料模型选用
        2.4.3 屈服准则的选择
        2.4.4 ABAQUS有限元计算理论分析
    2.5 试验平台搭建
    2.6 本章小结
第三章 内高压成形并列双支管加载路径优化与分析
    3.1 引言
    3.2 优化方法的选择
    3.3 试验设计
    3.4 响应曲面模型评价指标
        3.4.1 方差分析
        3.4.2 拟合度评价
    3.5 减薄率函数模型建立与验证
    3.6 支管高度函数模型建立与验证
    3.7 响应曲面分析
        3.7.1 减薄率-响应曲面分析
        3.7.2 支管高度-响应曲面分析
    3.8 加载路径的优化及试验验证
    3.9 本章小结
第四章 加载路径对内高压成形并列双支管变形行为影响
    4.1 引言
    4.2 并列双支管的支管高度
    4.3 并列双支管的应力应变
    4.4 贴模性
    4.5 壁厚分布
    4.6 本章小结
第五章 加载路径对内高压成形并列双支管微观组织影响
    5.1 引言
    5.2 TEM分析
    5.3 EBSD分析
    5.4 硬度分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(8)6063铝合金管件磁脉冲驱动介质挤胀成形工艺研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 汽车用6000 系铝合金管件
    1.3 管件成形工艺发展现状
        1.3.1 刚模胀形
        1.3.2 液压成形
        1.3.3 气胀成形
        1.3.4 电液成形
        1.3.5 粘性介质成形
    1.4 管件磁脉冲成形研究进展
        1.4.1 管件磁脉冲成形原理
        1.4.2 管件磁脉冲成形研究现状
    1.5 本课题主要研究内容和意义
第2章 铝合金管件磁脉冲驱动介质胀形实验研究
    2.1 引言
    2.2 试验材料
    2.3 磁脉冲成形设备
    2.4 加热装置
    2.5 成形线圈与驱动板
    2.6 试验工装
    2.7 试验方案
    2.8 应变测量
        2.8.1 应变测量设备
        2.8.2 应变测量过程
    2.9 试验结果
        2.9.1 粘性介质填充量对管件胀形的影响
        2.9.2 放电能量对管件胀形影响
        2.9.3 温度对管件胀形的影响
        2.9.4 管件壁厚分布规律
        2.9.5 管件轴长分布规律
        2.9.6 管件成形应变分析
    2.10 本章小结
第3章 6063 管件准静态与磁脉冲驱动介质成形对比分析研究
    3.1 引言
    3.2 试验准备
        3.2.1 试验设备及工装
        3.2.2 试验方案
    3.3 管件成形对比试验
    3.4 准静态成形与磁脉冲驱动介质成形管件性能对比分析
        3.4.1 管件成形对比分析
        3.4.2 壁厚对比分析
        3.4.3 硬度对比分析
        3.4.4 管件失效应变对比分析
    3.5 本章小结
第4章 6063 铝合金管件挤胀成形微观组织分析
    4.1 引言
    4.2 金相组织分析
        4.2.1 试验设备及制样
        4.2.2 试验结果及分析
    4.3 断口形貌分析
        4.3.1 试验设备
        4.3.2 断口的微观分析
    4.4 本章小结
总结与展望
    全文总结
    研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间研究成果
参与科研项目情况

(9)管件电磁缩径成形机理及工艺参数的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电磁脉冲成形的发展概况
    1.3 管件电磁缩径工艺国内外研究进展及应用现状
        1.3.1 管件电磁缩径工艺国内外研究进展
        1.3.2 管件电磁缩径工艺应用现状
    1.4 本文的选题意义和主要研究内容
第2章 管件电磁缩径集磁器线圈结构和电磁力分析
    2.1 引言
    2.2 管件电磁缩径工作原理
    2.3 成形系统电磁分析
        2.3.1 电路分析
        2.3.2 磁场和管件感应电流分析
        2.3.3 管件电磁力分析
    2.4 集磁器线圈结构参数分析
    2.5 本章小结
第3章 管件电磁缩径数值模拟
    3.1 引言
    3.2 电磁仿真软件介绍
    3.3 集磁器线圈工艺参数有限元分析
        3.3.1 工作线圈和集磁器参数分析模型
        3.3.2 建立有限元模型
        3.3.3 线圈匝数分析
        3.3.4 集磁器内斜面角分析
        3.3.5 集磁器缝隙对电磁力分布的影响
    3.4 管件工艺参数有限元分析
        3.4.1 管件参数分析模型
        3.4.2 建立有限元分析模型
        3.4.3 管件金属材料类型对电磁力的影响
        3.4.4 管件长度对电磁力的影响
    3.5 本章小结
第4章 铝合金管件电磁缩径试验研究
    4.1 引言
    4.2 试验准备
        4.2.1 试验设备及工装、集磁器、管坯制备
        4.2.2 试验方案
        4.2.3 试验成形数据处理
    4.3 试验结果分析
        4.3.1 铝合金管件电磁缩径结果
        4.3.2 管件参数对塑性变形区域长度和轴向变形位移的影响
        4.3.3 管件参数对径向变形位移和缩径率的影响
        4.3.4 管件参数对缩径均匀度的影响
        4.3.5 管件缩径不均匀性分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文

(10)多通管镦辗胀复合成形工艺和微观组织演变规律研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 管件胀形工艺概述
        1.2.1 管件固体介质成形工艺
        1.2.2 管件电磁胀形工艺
        1.2.3 管件气胀成形工艺
        1.2.4 管件液压胀形工艺
    1.3 多通管内高压成形研究现状
    1.4 多通管镦辗胀复合成形原理和特点
    1.5 课题研究目的和意义
    1.6 本文的主要研究内容和研究路线
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 研究路线
第2章 实验装置与研究方法
    2.1 引言
    2.2 多通管镦辗胀复合成形实验装置
    2.3 实验材料及硬度
    2.4 研究方法
        2.4.1 数值模拟
        2.4.2 响应曲面法
        2.4.3 微观组织检测方法
        2.4.4 硬度测试
    2.5 实验方案
        2.5.1 三通管镦胀成形
        2.5.2 三通管辗胀成形
        2.5.3 三通管镦辗胀成形
        2.5.4 并列双支管镦辗胀成形
第3章 多通管镦胀成形的变形行为和微观组织演变
    3.1 引言
    3.2 管坯类型对三通管镦胀成形的影响
    3.3 变厚管坯几何参数对管件成形的影响
        3.3.1 响应变量和自变量
        3.3.2 试验结果和模型检验
        3.3.3 变厚管坯尺寸对支管高度和最大减薄率的影响规律
    3.4 镦胀复合成形对管件塑性变形规律的影响
        3.4.1 应力应变
        3.4.2 金属流动
        3.4.3 壁厚变化
    3.5 镦胀复合成形管件微观组织演变规律
    3.6 镦胀成形对管件硬度的影响
    3.7 本章小结
第4章 多通管辗胀成形的变形行为和微观组织演变
    4.1 引言
    4.2 辗胀成形对管件成形的影响
    4.3 辗胀成形对管件塑性变形规律的影响
        4.3.1 应力应变
        4.3.2 金属流动
        4.3.3 壁厚变化
    4.4 辗胀加载方式对管件成形的影响
        4.4.1 响应变量和自变量
        4.4.2 试验结果和模型检验
        4.4.3 加载参数对支管高度、最大减薄率和回旋角度影响规律
    4.5 辗胀成形管件微观组织演变规律
    4.6 辗胀成形对管件硬度的影响
    4.7 本章小结
第5章 多通管镦辗胀复合成形的变形行为和微观组织演变
    5.1 引言
    5.2 镦辗胀复合成形对管件成形的影响
    5.3 镦辗胀复合成形对管件塑性变形规律的影响
        5.3.1 应力应变
        5.3.2 金属流动
        5.3.3 壁厚变化
    5.4 加载参数对管件成形的影响
        5.4.1 响应变量和自变量
        5.4.2 试验结果和模型检验
        5.4.3 加载参数对支管高度、最大减薄率和回旋角度影响规律
    5.5 镦辗胀复合成形管件微观组织演变规律
    5.6 镦辗胀复合成形对管件硬度的影响
    5.7 本章小结
第6章 并列双支管镦辗胀复合成形工艺研究
    6.1 引言
    6.2 镦辗胀复合成形对并列双支管成形的影响
    6.3 镦辗胀复合成形对并列双支管塑性变形规律的影响
        6.3.1 应力应变
        6.3.2 金属流动
    6.4 本章小结
结论和展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

四、管坯电磁胀形的塑性动力分析(论文参考文献)

  • [1]整体复合胀形液压系统分析[J]. 徐明,林顺洪,李长江,王春涛. 机床与液压, 2020(19)
  • [2]整体式驱动桥壳机械热胀成形技术研究[D]. 宗云. 吉林大学, 2020(01)
  • [3]CK150T型整体复合胀形装置液压系统开发[J]. 徐明,李长江,林顺洪,朱虹,郭大江. 制造技术与机床, 2020(07)
  • [4]AA6061铝合金挤压无缝管热态自由胀形变形规律研究[D]. 汤正英. 大连理工大学, 2020(02)
  • [5]CK500T型整体复合胀形液压机及液压系统开发[J]. 林顺洪,徐明,李长江,黄琪,罗良. 液压与气动, 2020(02)
  • [6]镁/铝复合阶梯管件气压胀形工艺数值模拟和实验研究[D]. 王如月. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
  • [7]加载路径对并列双支管变形行为及微观组织的影响[D]. 郭衡. 广东工业大学, 2019(02)
  • [8]6063铝合金管件磁脉冲驱动介质挤胀成形工艺研究[D]. 封元华. 湘潭大学, 2019(02)
  • [9]管件电磁缩径成形机理及工艺参数的研究[D]. 陈超. 沈阳航空航天大学, 2019(02)
  • [10]多通管镦辗胀复合成形工艺和微观组织演变规律研究[D]. 陈名涛. 广东工业大学, 2018(02)

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管坯电磁胀形的塑性动力学分析
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