刘恒
- 作品数：7 被引量：17H指数：4
- 供职机构：燕山大学车辆与能源学院更多>>
- 发文基金：河北省自然科学基金国家自然科学基金河北省高等学校科学技术研究指导项目更多>>
- 相关领域：金属学及工艺更多>>
- 管坯大变形自由推压缩径残余应力的研究被引量：5
- 2021年
- 管坯大变形自由推压缩径时端部存在翘曲,即端部外径大于定径区外径。针对端部翘曲区进行变形分析,并基于平衡条件推导了周向残余应力与翘曲变形和剪应力的关系表达式,揭示了由内表面层到外表面层整体存在周向残余拉应力的事实。在三向液压机上进行219 mm×7.5 mm无缝钢管的双侧大变形缩径,在缩径管件上截取包含端部翘曲区和定径区的试样,在其内外表面不同区域选取测量点,并采用X射线衍射法测量残余应力,端部翘曲区测量结果与理论分析结果趋势一致。针对缩径管件变形过程,采用ABAQUS软件进行有限元模拟,缩径变形及缩径力的模拟结果与缩径试验结果吻合,内外表面层残余应力的模拟结果与X射线衍射法测量结果趋势一致。给出了自定径区至端部沿壁厚方向及沿轴向方向的残余应力分布规律。
- 刘恒王连东王晓迪刘超
- 关键词：管坯残余应力X射线衍射法
- 汽车桥壳多向充液压制小圆弧成形分析及设计被引量：3
- 2022年
- 汽车桥壳是大尺寸复杂形状管件,横截面存在小圆弧,使用传统液压胀形需要超高内压,难以成形。本文简介胀压成形工艺,分析了预成形管坯多向压制过程,揭示出小圆弧的成形机理,并推导出应力大小与内压、外压的表达式,给出小圆弧内壁点近似塑性变形条件及屈服轨迹,分析出小圆弧曲率半径差异及裂纹的原因,并给出小圆弧设计方法。针对某轴荷10 t桥壳管件的胀压成形进行了有限元模拟,小圆弧应力状态的变化趋势同理论分析一致,并揭示了不同压制方式下模具压制力、小圆弧两侧应力及相对内径的变化规律,拟合出剪切应力与圆弧相对内径的表达式,依据小圆弧设计方法确定压制系数、摩擦因数及圆弧相对内径范围。进行了桥壳管件胀压成形工程试验,实测模具压制力及样件横截面的小圆弧尺寸,相同条件下的有限元模拟与试验结果吻合。
- 王晓迪王连东金淼刘恒
- 关键词：材料加工工程汽车桥壳剪切应力
- 大减径比阶梯管坯液压胀形轴向力加载方式的研究被引量：4
- 2017年
- 针对以大减径比、轴向尺寸长阶梯管为管坯的液压胀形,理论确定了胀形管坯各区段的轴向应力,分析了轴向力作用位置对阶梯管坯直臂区及锥形区轴向应力状态和胀形区金属补料效果的影响。提出胀形初始轴向力同时作用于管坯端头及锥形区,仅作用于管坯端头和仅作用于锥形区3种轴向力加载方式。通过模拟阶梯管坯的胀形过程,揭示了不同轴向力加载方式对胀形管坯成形性的影响规律:胀形初始轴向力同时作用于管坯端头及锥形区时,管坯成形稳定性高,胀形区最大壁厚减薄量小,且成形合模力较仅作用于管坯端头方式低68.9%(较仅作用于锥形区方式低39.7%)。在普通液压机上试制出合格样件,验证了理论分析及模拟结果的正确性。
- 崔亚平王连东吴娜刘恒
- 关键词：液压胀形成形性
- 带壁厚偏差管大变形推压缩径端部周向褶皱研究
- 2021年
- 无缝钢管推压缩径生产中的端部内壁周向褶皱会严重影响制件质量。通过测量无缝钢管壁厚,发现壁厚沿周向分布存在薄厚交替性变化规律;通过建立带壁厚偏差管推压缩径力学模型,分析管坯在减径、圆角及出口区的应力及变形特征,得到端部周向褶皱的生成机理。进行不同壁厚偏差管四道次推压缩径试验,结果表明端部不平度均大于初始不平度、定径区不平度均小于初始不平度,与理论分析吻合;总结了壁厚偏差和缩径道次对不平度、相对不平度的影响规律,并给出了产生周向褶皱的工艺参数范围。建立内表面为周期性正弦变化、外表面为圆形的壁厚偏差管几何模型,模拟出周向褶皱的生成与发展过程,得到壁厚、相对不平度在缩径各阶段的演变规律,模拟结果与理论分析吻合、与试验结果趋势一致。采用推压-拉拔缩径,可以大幅降低端部不平度和翘曲,有效提高成形质量。
- 刘恒刘恒王连东王晓迪宋希亮
- 关键词：无缝钢管壁厚偏差
- 大尺寸复杂形状汽车桥壳管件胀压成形机理分析及内外压施加准则的确定被引量：1
- 2022年
- 胀压成形是制造大尺寸复杂形状汽车桥壳管件的新工艺,成形性好、所需内压低,但成形机理尚不明晰,尚未有明确的内外压确定方法。简介胀压成形工艺,分析了预成形管坯充液压制过程,揭示出横截面小圆角及大圆弧区的成形机理,推导出应力大小与内压、外压的表达式;提出内压、外压的施加准则,给出初始内压的计算公式及压制方式的数学表达式。针对某轴荷10 t桥壳管件的胀压成形过程进行了有限元模拟,结果表明横截面小圆角、大圆弧区的应力状态及其变化趋势同理论分析一致,揭示了小圆角两侧剪切应力的变化规律,得到了最佳内压系数nf、压制系数ks。进行了桥壳管件胀压成形工程试验,实测模具压制力及样件典型横截面的小圆角尺寸、大圆弧区壁厚,相同条件下的有限元模拟与试验结果吻合,最大偏差为6.81%。
- 王晓迪王连东金淼刘恒徐世旺
- 关键词：汽车桥壳剪切应力
- 带壁厚偏差的无缝钢管推压-拉拔复合缩径被引量：6
- 2018年
- 通过测量、分析某载重6.5 t胀压成形汽车桥壳用钢管的轴向及周向的壁厚,建立了带壁厚偏差管坯的几何模型及推压-拉拔复合缩径的力学模型,分析了薄壁侧、厚壁侧管坯的受力及变形差异;通过对不同壁厚偏差管坯两侧的推压-拉拔复合缩径进行数值模拟,揭示了壁厚偏差对传力区应力及管坯壁厚的影响规律,并基于传力区不失稳条件给出了初始管坯的周向壁厚偏差的最大值;在专用缩径设备上成功试制出缩径样件,试验结果与有限元模拟所得规律一致。
- 刘超刘超王连东刘恒王志鹏
- 关键词：无缝钢管壁厚偏差
- 芯轴外径对大变形推压-拉拔复合缩径的影响被引量：7
- 2018年
- 通过推压-拉拔复合缩径的力学模型定性分析了不同外径芯轴缩径时管坯的受力及变形差异,并给出了芯轴外径设计公式;针对某载重6.5 t胀压成形汽车桥壳管件的第一道次推压-拉拔复合缩径,设定不同的芯轴外径影响系数并进行了有限元模拟,分析了芯轴外径对管坯缩径成形的影响规律,基于传力区不失稳及管端不开裂给出了芯轴外径影响系数的设定范围;在专用设备上进行了第一道次推压-拉拔复合缩径试验,成功试制出缩径样件,试验结果与有限元模拟结果相吻合。
- 王连东刘超刘恒王晓迪王志鹏
- 关键词：设计方法
