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本文導讀目錄：

1、報告1-超高強度鋼熱沖壓成形模具冷，

2、【大學堂】復合材料鋪層設計

3、沒有蛋糕模具可以用什么代替

報告1-超高強度鋼熱沖壓成形模具冷，

　　超高強度鋼熱成形模具冷卻系統結構拓撲優化中南林業科技大學鄭文慧1,曾箴1,郜季1,胡豪2,田創2中南林業科技大學機電工程學院2013級機械設計制造及其自動化專業,湖南長沙;中南林業科技大學機電工程學院2012級機械設計制造及其自動化專業,湖南長沙)張立強副教授摘要:利用DEFORMV11.0軟件對22MnB5超高強鋼U形件的熱沖壓成形過程板料的形變過程、減薄率、溫度場、微觀組織轉變的分布特點進行仿真分析,結果顯示:模具冷卻系統管道的直徑,管道到模具表面距離和管道與管道間距會影響熱沖壓成形的溫度場和馬氏體體積分數。

　　通過分析冷卻系統對熱沖壓件溫差場和微觀組織轉變的影響機制和規律得知,冷卻系統主要通過提高模具內部溫度梯度、熱流速率以及模具表面與制件的溫差,降低模具工作面的溫度,從而影響制件溫度場。

　　因此,合理提高冷卻管道的直徑和改變管道到模具表面距離和管道與管道間距,可以有效控制零件冷卻速度。

　　關鍵詞:熱沖壓成形;超高強度鋼;冷卻系統;數值仿真近年來,隨著汽車工業的高速發展,為了滿足汽車車身輕量化、和提高汽車安全性的要求,汽車使用高強度鋼板比例的越來越大[1-3]。

　　但高強度鋼板,尤其是超高強度鋼板在常溫下的變形范圍很窄。

　　因此,如何實現超高強度鋼板的成形就成為一項迫切需要解決的技術難題。

　　目前使用熱成形工藝實現高強度鋼板成形是一種先進制造技術,熱成形技術的實質是將板料成形和淬火兩個工藝結合,一方面解決高強鋼成形難題,另一方面改善成形件的力學性能[4-6]。

　　本文通過數值仿真分析模具冷卻系統對板料成形過程溫度場和微觀組織的影響,從而獲得正交試驗數據,為模具冷卻系統結構的拓撲優化提供數據支持。

　　一熱沖壓有限元模型的建立1.幾何模型的建立和網格劃分在汽車零部件中,B柱零件是汽車車身安全結構部件,對汽車的側防撞性能起到舉足輕重的作用。

　　圖1(a)為汽車B柱零件,以其成形工藝角度來說屬于U形沖壓件,本研究以B柱零件某局部U形件特征部件作為幾何模型,U形沖壓件如圖1(b)所示。

　　為提高軟件計算與模擬的效率,根據U形件及其成形模具均具有對稱性的特點,將幾何模型作對稱處理。

　　Deform-3D的單元模型是四面體,在同類網格重劃分中,體積損失最小。

　　本模擬中的模型為簡單幾何的中小型模型,為了兼顧模擬的精度和計算效率,對模型均采用絕對劃分法,其最小尺寸置為1mm,尺寸比率為5;凹、凸的網格最小尺寸為0.8mm,尺寸比率為5,劃分后的有限元模型如圖2所示。

　　2.材料模型的選擇與建立熱沖壓過程中,模具材料的熱力學性將直接影響制件的幾何精度與力學性能。

　　本研究中凹、凸模擬選用Deform-3D材料庫中常用熱作模具鋼H-13,材料模型定義為剛體;板料材料為22MnB5,其材料模型定義為塑性體。

　　二熱沖壓成形過程仿真通過Deform軟件仿真時,分別設置以下熱沖壓工藝參數,板料初始溫度(板料轉移至模具上時的溫度)800℃、沖壓速度40mm·s-1、保壓時間120s。

　　成形過程分如下三步,如圖3:第一步:合模過程中板料在模具中自由散熱,時長為4秒。

　　第二步:U形件的沖壓折彎成形過程,時長約為1.5秒。

　　第三步:U形件在模具中的保壓冷卻過程,時長為120秒。

　　圖1U形沖壓件幾何模型圖2網格劃分(a)第一步(。

【大學堂】復合材料鋪層設計

　　（1）制造與成形工藝的分類、特點與適用范圍。

　　樹脂基復合材料結構成形工藝方法多種多樣，各有所長。

　　工藝方法的分類見圖10.1.2,各種工藝方法的特點與適用范圍見表10.1.3。

　　圖10.1.2中，屬于改進的RTM方法有：真空鋪助RTM(VRTM)、差壓RTM（DP–RTM）、熱膨脹RTM（TERTM）、自動化RTM（ARTM）、連續化RTM（CRTM）等。

　　預浸料熱壓罐成形法是目前廣泛應用的先進復合材料結構成形工藝方法。

　　基本工藝過程是，將預浸料（預先浸漬樹脂的單層）按設計要求鋪疊在模具上形成構件疊層毛胚，并與其他工藝鋪料一起構成真空袋組合系統，如圖10.1.3(a)所示，用罐體內部均勻溫度場和空氣壓力對復合材料預浸料疊層毛坯施加溫度與壓力，如圖10.1.3(b)所示，以達到固化的目的。

　　軟模成形是利用膨脹橡膠在一定溫度下可控膨脹量所產生的壓力對預浸料疊層毛坯加壓固化的工藝方法，圖10.1.5是飛機活動翼面成形示意圖。

　　纖維纏繞法如圖10.1.6所示,方法要點是連續纖維紗束浸漬樹脂后,在張力控制下按預定路徑精確地纏繞在轉動的模芯上,按一定的規范固化,固化后脫模。

　　這是一種可不采用預浸料，并在很大程度上不采用熱壓罐的成形方法。

　　RTM的成形工藝首先用編織、縫紉或膠粘等方法將增強纖維或織物按結構設計要求制成預成形件，將其置于四周嚴格密封的模具中，爾后注入樹脂。

　　樹脂在模腔內流動并浸漬預成形件，隨著樹脂固化，制成復合材料結構。

　　樹脂的引入可以通過樹脂注射法、樹脂反應性注射法、彌撒樹脂粉末法等方法實現。

　　圖10.1.7是樹脂轉移模塑成形工藝的示意圖。

　　RFI成形工藝原理示意圖如圖10.1.8所示。

　　稠狀樹脂或固態片狀樹脂被置于預成形件下面，受熱后粘度迅速降低，在真空壓力的作用下，樹脂沿厚度方向由下向上浸漬預成形件，待完全充填后，升高溫度使樹脂固化。

　　RFI成形工藝方法被認為是目前行之有效的低成本、高質量制造技術。

　　成形脫模的復合材料結構件,因為工藝與裝配的原因需要在零件上開口或進行邊緣切割與修磨,因此對其進行切割加工是不可避免的。

　　成形復合材料結構切割加工時，所有的切割邊緣都應完整光滑，以避免邊緣分層而引發結構提前破壞。

　　為防止總體變形，必要時應將零件固定在型架上進行切割。

　　切割與修磨過程中，應及時清除切屑粉塵，以防止零件劃傷，降低污染，所有切割、修磨暴露的表面都必須用相應樹脂或漆料、密封劑等封口。

　　復合材料構件的切割加工有砂輪片切割、超聲波切割、高壓水切割、激光切割等方法，每種方法均有其優缺點，應根據設計要求、現有條件限制和成本要求，選擇合適的加工方法。

　　制造過程的質量控制可分為工序的質量管理和成品的質量管理，前者是復合材料結構制造質量高低的關鍵。

　　復合材料成形是質量控制過程中的重要環節，是確保制件質量滿足設計要求，達到規定目標的關鍵。

　　成形工藝過程是由每道工序組成的，因此，工序操作管理是成形工藝質量保證的基礎。

　　五、復合材料結構設計的一般要求與設計步驟。

　　復合材料導彈結構的設計要求與金屬結構的基本相同。

　　鑒于復合材料自身的特點，進行復合材料結構設計時，還應考慮以下幾項要求。

　　①復合材料結構按許用應變設計結構時，采用使用載荷設計、設計載荷校核的原則。

　　不論采用何種方法設計，要注意復合材料在性能、失效模式、耐久性、制造工藝、質量控制等方面與金屬材料有較大差異，應保證結構在使用載荷下有足夠的強度和剛度，在設計載荷下，剩余強度系數應大于1。

沒有蛋糕模具可以用什么代替

　　在做蛋糕時，需要的原料主要包括白砂糖、奶油、黃油、雞蛋、巧克力、面粉、清水等。

　　不管是用蛋糕模具，還是用紙杯代替，都需要在內部進行抹油，不然會出現脫模的情況。

那么以上的內容就是關于報告1-超高強度鋼熱沖壓成形模具冷，的介紹了，【大學堂】復合材料鋪層設計是小編整理匯總而成，希望能給大家帶來幫助。