针对搅拌摩擦焊板焊缝局部力学性能表征、硬化方程建立及整体液压成形工艺模拟的难题,基于数字图像相关(DIC)技术,获得了2219铝合金搅拌摩擦焊缝不同微区的应力-应变曲线,构建了搅拌摩擦焊板焊缝区及母材的硬化方程。通过液压成形模拟与工艺实验对比,验证了该方程的准确性,在此基础上研究了2219铝合金搅拌摩擦焊板曲面件液压成形工艺和焊缝变形行为。结果表明固溶处理后FSW焊缝变形主要集中在焊核区和热机影响区,与母材相比,最大变形量分别增加了42.0%和19.0%;半椭球拼焊构件的壁厚减薄区面积与焊缝位置有关,带有偏置焊缝的焊接构件因受到较大的拉应力而更容易发生失效,中心焊缝的应力状态更有利于成形。

液压胀形是实现汽车零部件整体成形和轻量化的新兴技术,桥壳是汽车上重要的承载件之一。为了推广与研究汽车桥壳液压胀形技术,结合目前小型汽车桥壳液压胀形技术研究进展,对液压胀形技术在小型汽车桥壳制造方向的研究现状进行了分析与总结。首先,分析了采用传统液压胀形方法制造小型汽车桥壳存在的问题;然后,介绍了胀压成形汽车桥壳新工艺,给出了桥壳管件和预成形管坯的设计方法;最后,通过对比胀压成形样件与传统液压胀形样件,阐述了胀压成形是小型汽车桥壳液压胀形技术的发展趋势。通过对目前小型汽车桥壳液压胀形研究的分析与总结,为液压胀形桥壳的研究提供了参考。

介绍了立式倒拉伸钢质无缝气瓶瓶体的一项新技术。该技术采用了方钢坯加热、高压水除鳞、液压机整形、穿孔、立式倒拉伸与瓶体精整压光的成形新工艺并开发了先进的液压机本体及其水液压二通插装阀控制系统。

以中厚板精轧机生产线上全液压十一辊矫直机的控制系统为研究对象,提出一种全新的基于多个嵌入式系统的协同控制架构及控制策略;建立了面向实时任务的预定义模型,变集中计算为分布式计算;实验及运行结果表明,该分布式协同控制系统,可使4个AGC液压缸的随动性能更加可靠,模型运算速度加快,动态跟随误差为0.2mm。

针对目前航空液压管接头无法满足高工作压力要求的问题,以Φ12 mm的钛合金轴向挤压式接头为研究对象,利用Abaqus平台建立了轴向挤压连接成形与拉脱试验过程的有限元模型,通过同参数条件下的拉脱试验验证了有限元模型的准确性。结果表明,有限元模型计算误差仅为3.4%,接头组件连接强度是由导管与管套凹槽的轴向对抗阻力和导管与管套径向接触力共同决定的。系统研究了管套材料力学性能、凹槽结构、摩擦因数对接头组件连接强度的影响规律,管套材料屈服强度越高,连接强度越强;管套凹槽宽度每增长0.2 mm,连接强度提高约2.4%;摩擦因数每增加0.01,接头连接强度平均提升18%左右。

压边力控制技术(BHFT)是大型覆盖件成形和先进成形设备制造的共性关键技术之一。BHFT涉及液压元件制造、自动控制、成形工艺以及成形装备等诸多技术领域,是制约冲压生产的重要因素,也是板材成形领域的研究热点和难点。从理想压边力行程曲线、加载模式、压边力随行程或区域变化以及控制方式和方法等方面,综合分析了国内外BHFT研究现状。对BHFT提出了按传力介质和加载与耗能方式的不同进行分类的方法,并将磁力压边归入以磁性材料为传力介质的压边方法。对压边过程中的受力情况进行了分析和分类,定性分析了不同压边方法的能耗。指出了在拉深成形过程中,用于抑制板坯起皱所需要的压边力做功很小,采用电控永磁压边的内力加载方式可显著降低能耗和减小设备吨位,可望为BHFT的发展开辟一种新途径。

为探究矩形波纹管液压胀形的变形特征,基于ABAQUS/Explicit有限元平台建立了矩形波纹管液压胀形过程的三维有限元模型,通过有限元仿真揭示了矩形波纹管液压胀形过程中直线段、过渡圆角段的变形特征,获得了主要工艺参数对成形质量的影响。结果表明,从矩形波纹管直线段向过渡圆角段方向路径上看,波高呈连续递减趋势,且在过渡圆角段最小;最大壁厚减薄率和等效塑性应变均出现在过渡圆角段中间位置波峰处。过渡圆角半径、成形内压力、模片间距对波高和周向壁厚减薄率影响较大,且呈正比关系。在相同壁厚减薄率下,模片间距对波高的影响大于成形内压力。

精冲机液压系统元部件数量众多,能量损耗特性复杂,一直缺少低成本高性能的监测方法。为解决该问题,提出了一种基于三相电信号的精冲机液压系统工作状态和能耗智能云端监测平台,将液压系统功能元部件绑定为功能单元,建立了总消耗的功率信号与液压系统工作阶段预测和功能单元能耗之间的深度学习模型,实现了精冲机工况和功能单元能耗的智能识别与预测。以KHF500型液压精冲机为研究对象,基于一维卷积神经网络模型搭建了精冲机智能云端监测平台。结果表明,该平台能高精度识别精冲机的工况类别和预测各功能单元的实时能耗。

基于弹塑性本构关系以及虚功原理等构建了用于复合管加工工艺分析的理论计算模型。通过与有限元分析结果对比,验证了该模型的有效性。针对典型双金属复合管,利用该模型探究了基管和衬管间初始间隙、基管屈服应力、基管和衬管的塑性各向异性以及轴端压力的影响。结果表明初始间隙的增大降低了复合管的机械结合强度;提高基管屈服应力导致成形液压力上升和管间机械结合强度提高;基管的塑性各向异性参数越大,管间机械结合强度越高,衬管则相反;轴端压力增大使成形液压力和残余接触应力有所降低,管间机械结合强度降低趋势并不显著。

我国正在建造特大型自由锻液压机。新的液压机采用了全预紧组合机架，该结构克服了传统三梁四柱结构中液压机的立柱既受拉又受弯的状况，可有效改善液压机的整体受力状态，但同时也带来了新的问题，即机架的整体性问题。文章着重就液压机机架的整体性及上梁刚度等因素对整体性的影响进行探讨。期望能为压机的整体性技术提供理论指导。