AZ80镁合金复杂壳体反挤压组织和力学性能研究

采用反挤压成形工艺获得AZ80镁合金复杂壳体零件,并对成形件的显微组织、室温力学性能以及拉伸断口进行了研究。结果表明,挤压温度在320℃时,成形件的挤压成形性较差;随着挤压温度的升高,成形零件的挤压成形性逐渐变好。反挤压成形的AZ80镁合金零件,室温力学性能比铸态的明显提高。挤压温度为410℃时,成形零件的综合力学性能较佳,其抗拉强度、伸长率分别为280MPa、12%。挤压温度在380℃以上,其室温拉伸断口表现为明显的韧性断裂特征。     

汽车发电机爪极浮动凹模双向闭式挤压热锻工艺

针对汽车发电机爪极生产时存在成形载荷大、金属流动不均匀、工艺复杂等问题,提出1种浮动凹模双向闭式挤压热锻成形工艺。利用Deform-3D软件对爪极零件成形过程进行数值模拟,分析爪极零件成形过程中的金属流动情况、成形力、合模力等,且进行工艺实验。模拟结果表明:采用浮动凹模双向闭式挤压热锻成形工艺生产汽车发电机爪极,工序简单,且能够改善金属的流动,降低成形力,提高材料利用率。工艺实验证明了采用浮动凹模双向闭式挤压热锻成形工艺生产汽车发电机爪极的可行性。     

新式三脚突缘半封闭复合挤压成形工艺与试验

以国外某高级轿车传动轴上的新式三脚突缘零件为例,提供一种生产效率高、材料利用率高的新式三脚突缘半封闭复合挤压成形方法,并开发了该零件的半封闭复合挤压成形工艺方案.利用有限元数值模拟软件Deform-3D进行工艺流程数值模拟,得出填充情况、成形载荷、模具应力等重要信息.通过小批量生产试制,验证了工艺方案的可行性及有限元模拟的正确性,解决了新式三脚突缘半封闭复合挤压成形批量生产中产品机械性能差和使用寿命短等缺陷.     

基于DEFORM的温挤压锥形薄壁钢件的数值模拟分析

文章基于DEFORM软件对薄壁锥形的35Cr Mn Si合金结构钢件的温挤压成形过程进行数值模拟和分析,研究其温挤压成形的特性。分析结果表明:温挤压成形时的温度、摩擦系数及挤压速度对温挤压工艺均有影响,选择最佳的工艺参数、摩擦系数、温度和上模下压速度能获得最理想的挤压件,为此类零件的实际生产提供有价值的工艺参数参考。     

非轴对称零件挤压过程的上限元分析

推证矩形截面齿形零件及梯形截面齿形零件挤压的体积不变方程和速度场方程。并运用上限元法模拟金属成形过程和两种非轴对称挤压零件成形过程的变形力及金属流动;分析各种工艺参数对成形过程的影响,探讨工艺参数优化设计问题。模拟结果与实验进行了比较,两者表现出良好的一致性。     

基于正交试验的梭心冷挤压成形工艺研究及模具优化设计

为提高模具寿命,降低试模成本,文章对缝纫机梭心的冷挤压成形工艺和模具的设计优化进行了研究。为解决其传统工艺中端面不平的问题,设计了带有限流套的新模具结构;根据梭心的结构特点,提出了2种梭心冷挤压成形工艺方案,利用DEFORM-3D有限元模拟软件对工艺方案分别进行数值模拟,发现采用2个工步的成形方案模拟出的挤压件成形效果好;基于正交试验采用方差分析法和极差分析法共同分析,以成形载荷及其凸模磨损量的大小作为评判指标,获得最佳工艺参数组合;采用最佳的参数组合来探寻不同摩擦因数对成形载荷的影响、不同凸模初始硬度对凸模磨损量影响规律;通过优化后挤压件的损伤因子云图、等效应变云图以及折叠角云图分析,验证了优化模具的可行性。该研究对梭心零件的实际生产及其相似零件的生产提供了参考。     

GH1140管材热挤压工艺及组织性能研究

对高温合金GH1140管材挤压成形进行了工艺研究．确定了GH1140管材挤压成形工艺参数，分析了GH1140管材挤压力能参数变化规律．分析了管材挤压对组织性能的影响．研究结果发现，GH1140管材挤压成形时必须严格控制坯料温度、模具预热温度、润滑方式、挤压速度、挤压比等工艺参数．     

ZK60镁合金等温成形数值模拟与试验研究

针对ZK60镁合金罩体类零件的结构特点,设计了等温挤压成形工艺及试验模具。采用Deform-3D有限元模拟分析软件,研究了镁合金罩体类零件等温挤压成形过程中变形力及金属流动规律,预测了变形所需挤压力大小及可能产生的缺陷,为优化模具结构和工艺参数提供了理论依据。根据模拟结果进行等温挤压实验,成功挤出形状复杂的镁合金零件,其表面粗糙度与尺寸精度均符合要求。通过对挤出的镁合金零件进行内部显微组织观察,表明其成形性能良好。研究结果为该类镁合金零件等温挤压成形工艺和模具设计提供了科学依据。     

弧齿锥齿轮冷镦挤工艺数值模拟分析

运用DEFORM-3D软件对弧齿锥齿轮冷镦挤工艺进行数值模拟分析,得出了零件在成形过程中的金属流动状况,并模拟了有、无工艺凸台2种成形过程．通过载荷．行程曲线可知,在模具中设置工艺凸台孔可以降低成形力．工艺实验表明,实验结果与数值模拟结果基本相符．     

汽车活塞销振动挤压数值模拟分析

针对于现有活塞销冷挤压成形技术的不足,采用一种振动挤压的方式对活塞销成形进行研究.基于DEFORM平台,对活塞销的成形过程进行数值模拟仿真,分析其成形过程中的行程载荷与材料流动特性,并与常规的挤压方式比较得出结论:振动挤压可以降低成形载荷,并改善坯料与模具之间的摩擦状态,有利于下端材料的流动,从而得到较好的连皮位置.进一步研究了振动周期与振幅对成形效果的影响,得到周期为0.05s,振幅1mm为最优的振动参数.     

基于正交试验花键冷挤压成形过程参数分析

为保证花键的成形质量，减小模具的试模成本，利用DEFORM-3D软件模拟花键的冷挤压成形过程，采用正交试验对下压速度、摩擦因数和凹模初始硬度参数进行优化分析；利用最优参数对成形载荷及凹模磨损深度的影响规律进行探讨，验证其正交试验结论。结果表明，使成形载荷和花键凹模磨损程度最优的参数组合为摩擦因数0.08和凹模初始硬度63 HRC。该分析为实际生产提供了理论参考，具有一定的指导作用。     

Deformation simulation of low-temperature high-speed extrusion for 6063 Al alloy

The hot compression test of 6063 Al alloy was performed on a Gleeble-1500 thermo-simulation machine, and the forming of 6063 rod extrudate in low-temperature high-speed extrusion was simulated with extrusion ratio of 25 on the platform of DEFORM 2D successfully. From the compression experimental results, the flow stress model of this Al alloy is obtained which could be the constitutive equation in the simulation of low-temperature high-speed extrusion process. From the numerical simulation results, there is a higher strain concentration at the entrance of the die and the exit temperature reaches up to 522 °C in low-temperature high-speed extrusion, which approaches to the quenching temperature of the 6063 Al alloy. The results show that the low-temperature high-speed extrusion method as a promsing one can reduce energy consumption effectively.     

基于多尺度模拟的AZ31镁合金ECAP变形均匀性优化设计

ECAP变形存在明显的变形不均匀,导致变形后的材料存在残余应力,从而影响材料的性能。针对这一问题,对AZ31镁合金的ECAP成形过程进行多尺度模拟,研究模具拐角、工件温度、挤压速度对挤压变形均匀性的影响,得出模具转角100°、坯料温度260 ℃、挤压速度1 mm/s为最佳工艺参数,其变形均匀性系数仅3.782 844。基于CA法对该方案进行微观组织模拟,结果表明晶粒得到很大程度的细化,剪切变形区内转角和外转角处的晶粒尺寸接近,变形均匀性高,从而证明了该方案的可行性。       

全钢载重子午线轮胎胎面磨耗行为研究

以12R22.5全钢载重子午线轮胎为研究对象,建立含纵向花纹的轮胎有限元模型,采用磨耗后处理法模拟胎面磨耗行为. 将制动条件下计算得到的沟深磨耗量与道路实测结果进行对比,两者相对误差为10.2%,验证了该处理方法的可靠性. 对4种不同行驶工况的轮胎胎面进行磨耗仿真分析. 结果表明,自由滚动工况磨耗主要发生在花纹沟边,制动工况胎肩部花纹块磨耗深度较大,驱动工况磨耗主要发生在胎中部花纹块,侧偏工况胎面橡胶磨耗速率最快. 考察充气压力和载荷对胎面磨耗的影响. 结果表明,载荷增大、充气压力减小使胎面磨耗的不均匀性增加. 对于超压超载工况,仿真得出自由滚动5×10⁴ km后胎面橡胶磨耗质量是额定工况的1.56倍.     

ZK60镁合金棒材挤压过程有限元分析

采用刚粘塑性有限元理论,分别用2mm/s、3mm/s、4mm/s、5mm/s的挤压速度,对ZK60镁合金棒材的挤压过程进行了数值模拟,观察棒材挤压过程中金属流动情况,并分析了挤压变形时工件内部的温度变化情况,以及应力、应变分布规律.以模拟出的挤压件流出模孔时等效应力应变的分布规律,确定该棒材挤压的最佳工艺参数.     

7050铝合金热挤压成形过程的有限元模拟

针对传统工程机械用销轴数量多、重量大、工况差等不足,以7050高强轻质铝合金代替传统钢质材料,采用DEFORM-3D有限元分析软件,对7050铝合金热挤压成形过程进行有限元数值模拟,分析了挤压载荷、金属流动速率、等效应变、等效应力和温度场等参量的变化规律。结果表明,销轴的热挤压变形过程可分为4个阶段,即挤压填充阶段、开始挤出阶段、稳定挤压阶段和终了挤压阶段;工件内部等效应变分布横向均匀性较好,除了尾部变形不均匀外,其他部位应变分布基本一致;在挤压凹模模口处形成死区,工件内部等效应力达到最大值。     

Mg-Y4-Nd3合金的組織與摩擦磨損性能

研究了Mg-Y4-Nd3合金鑄態和T6處理(525℃固溶處理8 h,250℃時效處理16 h)后的顯微組織、力學性能和摩擦磨損性能。結果表明:鑄造Mg-Y4-Nd3合金共晶相分布在α-Mg固溶體晶界上,呈不連續網狀分布。經過固溶時效處理后,合金為等軸晶組織,共晶相基本固溶到-αMg基體中,時效析出沉淀相呈彌散分布。兩種處理合金的抗拉強度都隨溫度的升高而降低,伸長率均隨溫度的升高而升高,同溫度下,T6處理的合金抗拉強度高于鑄態合金。T6處理的合金在干滑動摩擦條件下,隨著載荷的增加,摩擦系數降低,磨損量增加,磨損機制由磨粒磨損伴有氧化磨損向剝層磨損過渡,在高載荷下磨損表面出現塑性變形擠出現象。     

多层不等厚组合圆柱壳屈曲数值模拟分析

针对大型立式组合圆柱壳结构的几何特征,采用数值模拟方法分析了多层不等厚特征因素对圆柱壳屈曲临界载荷的影响.提出多层不等厚可看成是圆柱壳壳壁上的几何缺陷,在一定程度上会减弱经典圆柱壳的屈曲临界应力水平.建立数个多层不等厚组合圆柱壳的屈曲分析有限元（FEA）模型,初步分析了不同载荷工况下多层组合圆柱壳的屈曲行为,得到相应的屈曲失稳临界载荷,验证了环向应力对组合圆柱壳屈曲的影响规律.结果表明,多层不等厚特征因素可明显降低经典圆柱壳的屈曲临界载荷,其中层数和相邻圆柱壳壁厚差值对屈曲临界载荷的影响最大.