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冲焊型液力变矩器叶片回弹规律及抑制技术

北京理工大学学报 2023年第3期43卷 274-282页

作者：刘城陈勃含穆洪斌闫清东魏巍北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学车辆传动重点实验室北京100081 北京宇航系统工程研究所北京100076 北京理工大学前沿技术研究院山东济南250300 北京理工大学重庆创新中心重庆401122

冲压焊接型液力变矩器由于便于量产而被广泛应用于汽车,其是自动变速箱的核心部件.液力变矩器性能直接由叶片形状决定,由于叶片在冲压过程中存在回弹变形,因此针对叶片冲压回弹规律及其对性能的影响开展研究.首先利用有限元方法对冲压... 详细信息

冲压焊接型液力变矩器由于便于量产而被广泛应用于汽车,其是自动变速箱的核心部件.液力变矩器性能直接由叶片形状决定,由于叶片在冲压过程中存在回弹变形,因此针对叶片冲压回弹规律及其对性能的影响开展研究.首先利用有限元方法对冲压过程及回弹变形进行仿真,并采用流场数值模拟研究了不同回弹程度对变矩器外特性的影响规律,然后通过在叶片中间流线处开设拉延筋抑制叶片冲压起皱和回弹现象,最后制造叶片样件验证回弹抑制有效性,并通过液力变矩器样机试验验证流场数值模型计算精度.研究结果表明涡轮出口回弹对变矩器性能影响显著,最高效率和起动泵轮能容分别增大了0.067%、8.18%,起动变矩比减小了1.41%.样机实验验证表明冲压回弹仿真模型与计算流体动力学模型准确度高,其计算结果与实际结果吻合度较好,拉延筋结构可以较好的抑制叶片最大回弹偏差并改善回弹分布.

关键词：流体传动与控制冲焊型液力变矩器回弹数值模拟外特性

7075铝板弹性模量退化行为研究及回弹预测

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中国机械工程 2022年第18期33卷 2241-2248页

作者：杨卓云樊博成李萧逸张子路董国疆燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 燕山大学河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066004 东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

金属板材的弹性模量随塑性变形发生衰退,这一现象对板材成形中的回弹预测影响巨大。为研究7075高强铝板的弹性模量衰退规律,采用传统的循环加载试验进行弹性模量测试,同时借助DIC应变测量系统设计弯曲卸载试验进行测试。试验结果表明:... 详细信息

金属板材的弹性模量随塑性变形发生衰退,这一现象对板材成形中的回弹预测影响巨大。为研究7075高强铝板的弹性模量衰退规律,采用传统的循环加载试验进行弹性模量测试,同时借助DIC应变测量系统设计弯曲卸载试验进行测试。试验结果表明:弹性模量随塑性变形发生明显退化且衰退规律受材料变形所处的应力状态影响。将两种试验所得衰退规律用于C形梁成形过程中的有限元回弹仿真,仿真与试验的对比结果表明:弯曲卸载试验所得弹性模量衰退规律对C形梁回弹分析的结果明显优于循环加载试验所得规律的结果,四个回弹角的预测精度分别提高了42%、7%、40%和200%。

关键词：回弹变弹性模量铝合金板材 UMAT子程序

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不同弯曲方法对辊弯成形回弹的影响研究

中国机械工程 2023年第19期34卷 2353-2361页

作者：韩飞孙玮隆张若青北方工业大学机械与材料工程学院北京100144

为研究辊弯成形过程中不同弯曲方法对回弹的影响,采用试验与有限元仿真相结合的方法分析了不同弯曲方法、圆角半径、板材厚度对回弹的影响;对不同弯曲方法下辊弯成形过程中的应力应变分布情况进行分析,揭示了不同弯曲方法下辊弯成形的... 详细信息

为研究辊弯成形过程中不同弯曲方法对回弹的影响,采用试验与有限元仿真相结合的方法分析了不同弯曲方法、圆角半径、板材厚度对回弹的影响;对不同弯曲方法下辊弯成形过程中的应力应变分布情况进行分析,揭示了不同弯曲方法下辊弯成形的回弹机理。研究结果表明:根据不同弯曲方法(定半径法及定长度法)的工艺原理,各道次圆角半径与弯曲段弧长的设计差异是影响两者应力-应变分布以及回弹量不同的主要因素;定半径法回弹量随道次数的增加而增大,增幅也随之增大;定长度法回弹量随道次数的增加变化不明显,且幅值大于定半径法的幅值;在两种弯曲方法下,回弹量均出现随圆角半径增大而增大、板材厚度增大而减小的趋势。

关键词：辊弯成形回弹弯曲方法定半径法定长度法

高强钢热冲压结构件三维激光切割回弹规律及精度补偿方法

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中国机械工程 2022年第22期33卷 2741-2747页

作者：李守港刘鹏刘祥胡志力武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北协同创新中心武汉430070 武汉理工大学材料绿色成形技术与装备湖北省工程中心武汉430070 东风(武汉)实业有限公司武汉430040

为了减小高强钢车身结构件三维激光切割过程中回弹缺陷对切割精度的影响,将热冲压后的高强钢车身构件应用于三维激光切割,研究其回弹特性。以某车型的高强钢车身结构件A柱为研究对象,利用有限元仿真软件AUTOFORM与ABAQUS分别建立了热冲... 详细信息

为了减小高强钢车身结构件三维激光切割过程中回弹缺陷对切割精度的影响,将热冲压后的高强钢车身构件应用于三维激光切割,研究其回弹特性。以某车型的高强钢车身结构件A柱为研究对象,利用有限元仿真软件AUTOFORM与ABAQUS分别建立了热冲压和激光切割有限元模型,通过数值模拟得到回弹值分布图,揭示了车身结构件在切割后轮廓的回弹规律。根据基于回弹预测的直接补偿方法对轮廓进行补偿以确定最佳切割轮廓,对A柱冲压半成品进行切割试验验证,试验结果表明,所提补偿方法能够将轮廓误差控制在公差范围内,轮廓误差减小约28.5%,型面回弹减小约38.3%,验证了该补偿方法的有效性。

关键词：三维激光切割轮廓精度回弹高强钢

基于Dynaform的前防撞梁回弹分析及模具补偿研究

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塑性工程学报 2023年第8期30卷 35-41页

作者：闫华军邢博张双杰马世博王伟闫志刚刘召升河北科技大学材料科学与工程学院河北省材料近净成形技术重点实验室河北石家庄050018 河北省精密冲裁工艺与模具工程技术研究中心河北沧州061500 河北金环模具有限公司河北石家庄050000

针对高强钢制件冲压成形后的回弹问题,采用Dynaform有限元分析软件对某汽车前防撞梁成形过程进行了数值模拟,研究了其回弹规律并对回弹进行了控制。采用正交试验法研究了压边力、冲压速度、摩擦因数和模具间隙对回弹的影响,获得最优工... 详细信息

针对高强钢制件冲压成形后的回弹问题,采用Dynaform有限元分析软件对某汽车前防撞梁成形过程进行了数值模拟,研究了其回弹规律并对回弹进行了控制。采用正交试验法研究了压边力、冲压速度、摩擦因数和模具间隙对回弹的影响,获得最优工艺参数优化组合为:压边力为1300 kN、摩擦因数为0.17、模具间隙为1.05 t、冲压速度为1000 mm·s-1。对防撞梁模具进行了回弹补偿,经过4次迭代补偿,将前防撞梁的最大回弹量降至0.46 mm。以补偿后的模具型面进行实际冲压试验,得到了成形结果良好的前防撞梁制件,实际最大回弹量为0.5 mm,满足制件的回弹要求,实际回弹值与模拟回弹数据误差为8.7%,证明了本次有限元模拟分析的可行性和准确性。

关键词：高强钢回弹工艺参数优化正交试验回弹补偿

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TA2纯钛板辊弯成形回弹显微机理分析

塑性工程学报 2023年第2期30卷 26-33页

作者：韩飞辛柏朴孟伊帆北方工业大学机械与材料工程学院北京100144

对TA2纯钛板辊弯成形回弹显微机理进行了系统研究,采用辊弯成形工艺对TA2纯钛板进行了单道次及多道次不同设计角度的冷变形加工。首先,研究了不同设计角度辊弯成形板材的回弹规律,其次,利用显微硬度计测试了辊弯成形样品的显微硬度变化... 详细信息

对TA2纯钛板辊弯成形回弹显微机理进行了系统研究,采用辊弯成形工艺对TA2纯钛板进行了单道次及多道次不同设计角度的冷变形加工。首先,研究了不同设计角度辊弯成形板材的回弹规律,其次,利用显微硬度计测试了辊弯成形样品的显微硬度变化,最后,通过电子背散射衍射实验研究了TA2辊弯成形板材的显微组织、织构和取向差的演变规律。结果表明,在单道次辊弯成形实验中,随着设计角度的增大,回弹逐渐减小,显微硬度逐渐增大,主要原因是孪生参与协调塑性变形,织构强度逐渐增大,变形量增大导致位错密度降低。在终设计角度为30°的辊弯成形实验中,随着道次数的增加,回弹逐渐增大,而显微硬度逐渐降低,孪生现象消失,织构强度逐渐降低,位错密度逐渐增大,这是由变形量递增,反复加载卸载后通过位错滑移产生的弹性回复逐渐增大导致的,这是由辊弯成形所特有的工艺特点决定的。

关键词：辊弯成形回弹微观组织织构

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薄板V形自由折弯的回弹预测与分析

塑性工程学报 2023年第11期30卷 21-27页

作者：周玉甲胡峰松袁佳健湖南交通职业技术学院机电工程学院湖南长沙410132 湖南大学信息科学与工程学院湖南长沙410082

建立了薄板V形自由折弯的有限元模型,利用拉丁超立方抽样法确定了影响折弯回弹的主要因素组合方案,利用有限元模拟的回弹角度作为样本数据,对用于预测折弯回弹角度的BP神经网络模型进行了训练,采用平均影响值法对影响回弹角度的因素进... 详细信息

建立了薄板V形自由折弯的有限元模型,利用拉丁超立方抽样法确定了影响折弯回弹的主要因素组合方案,利用有限元模拟的回弹角度作为样本数据,对用于预测折弯回弹角度的BP神经网络模型进行了训练,采用平均影响值法对影响回弹角度的因素进行了敏感性分析,并利用蒙特卡罗法对折弯过程中的不可控因素进行了模拟,研究了折弯回弹角度的分布规律与变化区间。结果表明,建立的BP神经网络模型精度较高,可以准确预测V形自由折弯回弹角度;受不可控因素影响,折弯回弹角度基本符合正态分布,在置信系数为99.73%时,角度的波动达19.87%,表明不可控因素的波动对折弯回弹角度具有显著影响。

关键词：自由折弯回弹神经网络敏感性不可控因素

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拉伸量对拉弯成形回弹的影响机理

塑性工程学报 2022年第12期29卷 20-26页

作者：韩飞户全超徐根北方工业大学机械与材料工程学院北京100144 张家港市同力冷弯金属有限公司江苏张家港215600

针对不锈钢型材拉弯,基于ABAQUS软件研究了拉伸量和不同拉伸量分配方式对回弹的影响机理。首先,通过仿真实验,分析了不同拉伸量下卸载前后圆弧截面上应力的分布情况。然后,在拉伸量相同的条件下,对4种拉伸量分配方式下的回弹差异进行了... 详细信息

针对不锈钢型材拉弯,基于ABAQUS软件研究了拉伸量和不同拉伸量分配方式对回弹的影响机理。首先,通过仿真实验,分析了不同拉伸量下卸载前后圆弧截面上应力的分布情况。然后,在拉伸量相同的条件下,对4种拉伸量分配方式下的回弹差异进行了机理分析。结果表明,随着拉伸量增加,截面上应力分布差值逐渐减小,从而使回弹量减小,且卸载后残余应力减小。在拉伸量相同时,不同分配方式导致截面上产生不同程度的塑性变形,从而使回弹产生差异。当拉伸量为3%时,截面未完全进入塑性拉伸变形,此时4种拉伸量分配方式中前期分配拉伸量较小的线性递增产生的回弹最小。当拉伸量为5%时,截面完全进入塑性拉伸变形,此时前期分配拉伸量较大的均匀拉伸产生的回弹最小。

关键词：拉弯成形回弹分配方式数值模拟拉伸量

基于响应曲面法的激光辅助机器人双点滚压成形回弹控制

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塑性工程学报 2023年第6期30卷 222-230页

作者：汪锦成刘亿闵峻英同济大学机械与能源工程学院上海201804

针对超高强钢难成形的问题,提出了激光辅助机器人双点滚压成形工艺。以弯曲为例,研究了激光功率密度对弯曲零件回弹的影响,并基于响应曲面法,以回弹角度为目标函数,成形载荷为约束条件优化了角度增量和工业机器人位移补偿参数。结果表明... 详细信息

针对超高强钢难成形的问题,提出了激光辅助机器人双点滚压成形工艺。以弯曲为例,研究了激光功率密度对弯曲零件回弹的影响,并基于响应曲面法,以回弹角度为目标函数,成形载荷为约束条件优化了角度增量和工业机器人位移补偿参数。结果表明,超高强钢零件回弹角度随着激光功率密度的增大而减小,激光功率密度为125 W·mm^(-2)时零件回弹角度相较于常温成形减小了78.5%,但回弹减小趋势随着激光功率密度继续增大趋于平缓;将激光功率密度固定为125 W·mm^(-2),进一步通过响应曲面法将成形过程载荷控制在600~900 N范围内,得到了优化的4道次角度增量和两滚轮位移补偿值,相较于优化前的4道次成形策略,弯曲零件的回弹角度从6.0°降低到接近于0°。响应曲面法可用于优化机器人双点滚压成形工艺参数,从而显著降低滚压成形零件的回弹并且提高成形效率。

关键词：机器人成形激光辅助成形响应曲面法柔性成形回弹