李湘吉
,
李明哲
,
蔡中义
,
孙云明
材料科学与工艺
为提高渐进成形的成形效率和成形质量,了解板料渐进成形的变形规律及工艺参数对成形的影响,采用有限元方法对板料渐进成形过程进行了数值模拟研究,分析了斜壁盒形件渐进成形过程应力分布和厚度变化趋势,通过对不同进给量和不同成形路径进行数值模拟,分析了工艺参数对成形的影响.结果表明,斜壁盒形件最大应力和最大厚度减薄发生在底面拐角处;成形过程中工具头运动轨迹应尽量采用走螺旋线的方式,可以提高成形件的成形能力和成形质量.渐进成形实验表明,数值模拟结果与实验结果基本吻合.
关键词:
材料合成与加工工艺
,
板料
,
渐进成形
,
数值模拟
孙刚
,
李明哲
,
蔡中义
,
付文智
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.04.007
多点成形是一种先进的制造技术,但其成形特点与传统的冲压成形方式相比具有很大差别.本文采用有限元数值模拟手段针对多点成形过程中产生的压痕现象以及消除压痕的措施进行探讨,主要是对比多点模具成形和多点压机成形两种不同工艺,分析不同成形工艺条件下对压痕的影响.本文用显式动力学软件对1mm与3mm厚度的马鞍型曲面件进行数值模拟,结果表明,在相同条件下,用多点模具工艺成形的板材比用多点压机工艺成形的板材压痕深度大3-15倍,而且在成形过程中出现压痕的时间早.多点压机成形方式比多点模具成形方式具有成形效果好,缺陷少(可以减小或消除压痕和起皱等缺陷),并且有利于板材的流动,能够得到更大的变形量.
关键词:
多点成形
,
数值模拟
,
多点模具成形
,
多点压机成形
,
压痕
常若寒
,
蔡中义
,
程丽任
,
车朝杰
,
迟佳轩
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.06.027
利用Gleeble-1500D试验机对新型Mg-Sm-Zn-Zr合金进行等温压缩实验,得到了该合金在350～450℃、0.001～1 s-1条件下的真应力-应变曲线,应用遗传算法优化的BP神经网络建立起合金的应力预测模型,并对所建预测模型和考虑应变的Ar-rhenius本构模型进行了对比,采用预测数据并应用Murthy失稳准则绘制出该合金的热加工图,最后结合微观组织分析所绘制热加工图的合理性.结果表明,GA-BP模型预测值和实验值间的相关性系数为o.999,平均相对误差为1.469％,较应变补偿本构模型预测精度更高;热加工图设计合理,有效确认温度400～450℃、应变速率0.001～0.03 s-1是最佳热加工范围,合金在该区域发生了动态再结晶.
关键词:
Mg-Sm-Zn-Zr合金
,
GA-BP模型
,
热加工图
,
微观组织
管东波
,
蔡中义
,
张继堂
,
邱小明
,
窦艳丽
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.08.002
通过对4种涂层进行切向结冰循环剥离测试发现,样件A涂层虽然具有高的接触角,但是随着切向结冰剥离次数的增加,涂层的接触角逐渐降低,切向冻粘强度逐渐增大;而样件B、C、D涂层表面的接触角及切向冻粘强度变化不大,但样件B涂层的切向冻粘强度较低,通过向样件B涂层的配方中添加不同含量的端乙烯基三氟丙基聚硅氧烷后,发现当其质量分数为20%时,涂层具有较高的接触角及较低的切向冻粘强度,最后通过对端乙烯基三氟丙基聚硅氧烷质量分数为20%时涂层进行不同结冰温度、不同结冰时间的切向冻粘强度的测试发现,随着冻粘时间的延长及冻粘温度的降低,冰与涂层表面的切向冻粘强度呈逐渐增大的趋势,最后给出了较佳的除冰时间及温度.
关键词:
弹性加成型硅胶
,
接触角
,
切向冻粘强度
李任君
,
李明哲
,
蔡中义
材料科学与工艺
采用曲面柔性轧制方法可以实现三维曲面板类件的连续、柔性成形，为了验证该方法的可行性，本文基于曲面柔性轧制原理，设计出成形装置并研究了装置关键部件工作辊的驱动方式，驱动方式可以分为单端与双端两种；进行相关成形实验并对曲面柔性轧制成形工艺进行了分析，探讨了成形过程。结果表明：一次调形成形工艺适用于小变形量情况，成形质量好，效率高；渐进调形成形工艺，以小的压下量逐渐使板料成形，在一定程度上可以消除板料边缘皱褶，减小回弹，利于板料成形；理论上讨论了实时调形成形工艺，该种工艺将会提高成形自动化与效率。对成形件进行了成形精度与厚度分布研究，表明成形效果良好，验证了曲面柔性轧制成形方法的可行性与实用性。
关键词:
板材成形
,
装置
,
三维曲面
,
柔性轧制
,
成形工艺
,
连续成形
,
多点成形
宋雪松
,
蔡中义
,
李明哲
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.04.009
压痕是多点成形中特有的成形缺陷之一,对压痕形成过程进行模拟时,采用实体单元比壳单元计算更准确.但是板料较薄时,采用实体单元划分的有限元很多,计算时间极长.为获得最佳的计算效率及模拟结果,对不同材料和不同厚度的球面和马鞍面样件进行了对比的数值模拟.结果表明,当板厚与板宽的比值小于0.015时,采用壳单元模拟压痕也能得到比较准确的结果,而当比值大于0.015时,则应采用实体单元.在此基础上,对不同板厚、不同曲率半径下的马鞍面和球面件出现压痕时的极限成形力进行分析,得到了厚向压应变为1%和5%的压痕对应的成形力极限图.
关键词:
多点成形
,
压痕
,
极限成形力
,
数值模拟
