固溶后时效成形对7075铝合金FSW构件性能的影响

为评价搅拌摩擦焊(FSW)构件的可时效成形性,对7075铝合金FSW构件固溶处理后进行时效成形工艺,试验研究了固溶处理影响下FSW构件时效成形后构件性能的变化规律.试验结果表明,固溶处理后时效成形工艺有助于提高FSW构件的抗拉强度、延伸率和电导率.固溶处理后180℃时效成形时,FSW试样抗拉强度峰值显著提高,达到449.4 MPa,是仅时效成形工件抗拉强度的139.5%,为原始焊接试样抗拉强度的1.4倍,此时焊件延伸率达到峰值4.2%,固溶处理对试样延伸率有一定的提升作用.微观结构观察结果表明,固溶处理的引入对FSW构件时效成形过程焊缝区特征组织产生显著影响,有助于消除焊缝的不均匀组织特征的影响,从而有利于成形试样的性能均匀化和提高.     

气垫式预时效工艺对6016铝合金汽车板性能的影响

利用拉伸试验、硬度测试、杯突实验及差示扫描量热等检测手段,研究了固溶处理后不同停留时间下气垫式预时效工艺对6016铝合金汽车板成形性及烤漆硬化性的影响,并分析其析出特性。结果表明,气垫式预时效工艺可以抑制自然时效的不利影响。固溶处理后室温停放时间越短,气垫式预时效工艺对6016铝合金汽车板冲压成形性及烤漆硬化性的改善作用越显著。固溶处理后室温停放5min的6016铝合金汽车板经160℃×10min的预时效处理后,同时具有良好的成形性及烤漆硬化性,在烤漆过程中析出较多的强化相。     

LY12超塑性成形有限元分析

基于LY12铝合金超塑性材料属性建立了弹-粘塑性本构模型.利用该本构模型并结合最大等效应变速率控制压力变化算法对LY12铝合金板超塑性圆杯成形进行数值模拟,得到圆杯变形过程中的应力应变分布、板料厚度变化及所需成形时间.根据模拟获得的优化压力时间曲线对圆杯进行超塑性气压胀形加载实验,制件厚度分布与模拟结果非常接近.     

Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金的研究现状与发展趋势

分析了近年来超高强度Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的成分设计、工艺优化、显微组织分析、力学性能测试及微量元素的作用，对今后的发展动向提出了一些新的看法：采用传统铸造技术得到的铝合金，Zn含量的最大值在8wt％左右，抗拉强度低于700MPa；采用喷射成形技术，Zn含量最大值能够超过12wt％，同时抗拉强度可达800MPa以上，大大提高了铝合金的强度；超高强度铝合金的固溶强化相主要为MgZn2相；经回归时效处理(RRA)后，合金同时具有T6的强度和T7X的抗应力腐蚀性能；微量元素对超高强度铝合金的组织和性能具有显著的影响。     

单级时效工艺对7075铝合金包覆薄板力学性能的影响

为了解决大飞机蒙皮用7075铝合金薄板T6态性能要求。本工作采用室温拉伸试验、金相及扫描电镜研究了工业化生产的7075薄板前铸锭的均热效果,单级时效工艺对7075薄板的力学性能的影响规律。结果表明合金铸锭经均匀化处理后,主要残留含Fe相,共晶组织基本消除。铸锭经热轧、冷轧至2.5 mm,固溶后薄板的晶粒呈拉长状态,再结晶程度达到80%。单级时效结果表明:随着时效时间的延长,7075薄板L和LT向的抗拉强度、屈服强度不断增加,延伸率有所降低,选择121℃/36 h作为7075薄板T6态时效制度,此时L和LT向抗拉强度分别为531MPa和520.5 MPa,屈服强度分别为448.5 MPa和440.5 MPa,延伸率分别为15.5%和14.8%。     

超高强度钢板的梯度控温相变强化模式

零件的阶梯式变强度分区设计是实现汽车轻量化结构设计中零件兼具高强度和高塑性的前提,然而不同分区交界处存在的力学性能突变成了难以突破的技术瓶颈。为寻求超高强度钢板的梯度控温相变强化的理想模式,借助数值模拟技术研究了梯度控温相变强化模式实现热成形零件不同区域组织性能平稳过渡的热冲压方法。基于开发的自动控温梯度相变强化试验平台,进行了系列梯度控温相变热冲压试验,建立了在热成形过程中超高强硼钢板不同梯度冷却条件与最终板料力学性能(硬度、强度、延伸率)的映射关系模型。结果表明,梯度控温相变强化模式可使热成形零件兼具高强度和高塑性,且能够实现组织性能平稳过渡。随着模具加热温度升高、初始成形温度降低、保压时间延长,则贝氏体含量增加、板料抗拉强度和维氏硬度降低,而断裂延伸率则增加。     

冷却速率对Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y变形镁合金组织和性能的影响

通过水冷和空冷两种冷却方式制备成分相同的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y(质量分数/%,下同)铸态合金,挤压变形后进行时效处理,研究不同熔体冷却速率对挤压态和时效态合金组织性能的影响。结果表明:通过水冷冷却可以显著细化铸态组织,促进I相(Mg3YZn6)的生成,并抑制W相(Mg3Y2Zn3)的形核;由于初始组织不同,水冷和空冷两种冷却方式铸造的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y合金经过挤压变形后,抗拉强度分别达到327MPa和306MPa,伸长率分别达到14.8%和10.0%;时效处理后,合金的晶粒尺寸和织构强度变化很小,析出的MgZn相和MgZn2相含量成为影响时效态合金性能的主要因素;时效处理挤压态水冷冷却铸造合金的屈服强度和抗拉强度分别达到330MPa和348MPa,伸长率为14.4%,与时效前相比略有减小;时效处理挤压态空冷铸造合金的屈服强度和抗拉强度增大至344MPa和359MPa,伸长率降至8.6%。     

1992年金属材料动向

1 热处理强化热轧钢件日本钢铁公司为汽车车架和连接件研制了一种含1.0～1.6%Cu的超低碳(0.0013%C)钢板。这种称为Cu-High Ten的新钢种,可在低强度状态下冷成形。在轧制供货状态下,铜保持在过饱和固溶体内,这时钢的抗拉强度约为400MPa。其成形性能类似同样强度的普通碳钢。零件成形后,经475～675℃时效处理10min,由于铜沉淀硬化,抗拉强度可增大到600MPa。该钢种具有良好的可焊性。     

基于AUTOFORM模拟的顶盖前边梁加强板热冲压工艺

目的 研究顶盖前边梁加强板热冲压成形过程中不同参数对零件成形的影响规律,为生产提供技术指导。方法 通过AUTOFORM模拟零件热成形过程,并对模拟结果对比分析,得到了板料尺寸、成形温度、保压时间、成形压力、冷却时间等工艺参数对成形性能的影响。结果 优化了板料尺寸及板料定位,并通过调节模具间隙保证了零件的成形性,得到零件最大减薄率小于15%,平均抗拉强度达到1450 MPa,平均硬度达到HV475,从而确定了顶盖前边梁加强板的热冲压工艺。结论 结合此有限元分析方法试制出抗拉强度大于1450 MPa的合格零件,为此类零件批量化生产提供理论依据。     

三种强度级别的双相钢成形性能研究

对三种不同强度级别、不同厚度的双相钢进行了系统的成形性试验,综合分析了双向钢的力学性能、杯突性能、冷弯性能、成形极限。研究表明:双向钢的延伸率A及加工硬化指数n值随强度级别上升而下降;杯突试验结果表明,杯突的高度随双相钢强度级别上升而下降,随材料厚度升高而升高;双相钢冷弯性能随材料强度级别上升而下降;双轴应变下的胀形试验表明双向钢具有良好的成形性;基于软钢的FLD0(是指成形极限曲线FLC与纵坐标e1的交点的纵坐标值,它是FLD(成形极限图)上的重要的特征点)经验公式并不能直接套用在双向钢上。     

材料成形计算机模拟的研究现状及展望

综述了计算机模拟在材料液态成形、塑性成形、连接成形加工中的应用和模拟方法、研究现状,并分析与展望了其发展趋势。     

金属板材数控渐进成形工艺的研究进展

为了总结过去十几年国内外学者对板材数控渐进成形工艺技术的研究进展,对渐进成形工艺成形机理方面的研究成果进行了综述,分析了其材料变形的特点;全面概述了近年来国内外学者有关成形工艺参数对成形极限、成形精度、表面质量及能耗和效率的影响方面的研究成果,并介绍了国内外金属板材渐进成形装备的研究进展,最后对新兴的板材渐进成形工艺进行了总结概括。现有研究表明,成形件几何精度、表面质量和成形效率等方面的不足仍然是制约该技术广泛工业化应用的关键问题,同时渐进成形件的形性协同控制机理也亟待研究。     

多点复合渐进成形与单点渐进成形的对比分析

为提高金属板材渐进成形的成形质量、成形精度、成形效率和成形极限,了解不同渐进成形工艺对制件成形性能的影响,本文以典型方锥台制件为研究对象,利用有限元软件MSC.Marc对2种渐进成形工艺进行了三维建模,对比分析了单点渐进成形和多点复合渐进成形对制件等效塑性应变、厚度分布和成形精度的影响.数值模拟结果表明:单点渐进成形的等效塑性应变和厚度减薄主要集中在制件相邻侧壁间的拐角处,而多点复合渐进成形的等效塑性应变和厚度减薄均匀地分布在制件成形区;相同成形工艺参数下,相比单点渐进成形,多点复合渐进成形更有利于制件的成形效率、成形质量、成形精度和成形极限的提高,更有利于抑制破裂等失稳现象的产生.2种渐进成形工艺的成形试验表明,数值模拟结果与试验相符.     

Initial experiment for embossing a 3-D microstructure on the inside wall of a wound tube by an electromagnetic compression process

The purpose of this study is to discuss the feasibility of an economical electromagnetic forming (EMF) process to fast manufacture microstructure on the inside well of a wound thin tube. To form the three-dimensional (3-D) microstructure on the inside wall, a copper film is wound onto the forming mandrel and then inserted into the forming coil that provides external compressive force on the tube surface using the EMF process. This study proposes an inexpensive method that uses a reverse electro-discharge machining process with a homocentric path to manufacture the forming mandrel. The thickness effects of the single tube on the formed microstructure are investigated by an economical EMF device with low voltage and high capacitance. In addition, a composite tube is proposed to prevent electromagnetic field loss, reduce the gap, and provide good contact force. By using a composite tube in an EMF process, the forming depth and the profile completeness of the microstructure are improved.     

曲面柔性轧制装置设计与成形工艺分析

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.     

A Method of Obtaining Deformation Information by Tracing Deformation from Sections for 3D FE Simulation

With the development of computer technology and finite element method, the priority research area of plasticforming has focused on 3D FE simulation of forming processes for components with complicated geometrical shape     

盘件辗轧成形技术研究进展

辗轧成形作为一种先进的连续局部塑性回转成形工艺,具有成形载荷小、生产过程自动化、近净精确成形等显著的技术经济优点。盘类零件作为重要的承载基本零件类型之一,采用辗轧技术成形盘件是机械行业的重大技术创新。介绍了采用辗轮的盘件辗轧机成形盘件的工艺原理和研究现状,叙述了利用技术改造的数控径轴向环轧机辗轧盘件的工艺原理及研究进展,结果表明盘件辗轧成形技术作为一种先进的零件柔性近净制造技术,具有十分诱人的应用前景,是未来制造业的发展方向。     

Roll forming continuous fibre-reinforced thermoplastic sheets: experimental analysis

This paper describes the results of an experimental roll forming study performed on sheets of continuous fibre-reinforced thermoplastic (CFRT) material. The deformation length, or transitional region over which the material deforms under each roll station, is studied for various temperatures, laminate configurations, and roll settings using still photography and surface grid strain techniques. The severity of the deformation through the first forming pass has been found to be related to the fibre architecture as well as the forming temperature. The kinematic constraints imposed by the fibres are found to result in a trellising effect that is observed clearly using surface grid strain techniques. Finally, as a first step in the theoretical analysis of the process, kinematic relations are developed, which describe the rate of change of strain in a sheet through the deformation zone.     

JUNCTION FORMING IN ALUMINUM TUBES USING AN ELASTOMER TECHNIQUE

This article describes an experimental machine using an elastomer rod for developing junctions on aluminum tubes, and is put forward as an effective process under a limited range of operational conditions. The operation is achieved by applying loading-unloading cycles to the tube and the elastomer simultaneously. The success of the operation is governed by the mechanism that controls the relationship between the displaced volume of the elastomer and the reduced length of the tube during the forming process. This is based on several experiments that confirm the validity of an empirical relationship between these parameters. The experiments were performed on material having different work hardening behavior, using various forming configurations, including T-forming and cross-junctions of the aluminum tubes. The specially designed tools cause simultaneous biaxial compression of the elastomer rod and the tube, and as a result, only one cycle was needed to form the desired junction. Previously, more than 50 cycles of loading-unloading were needed to perform the same operation. Note that in this type of process, the frictional forces between the elastomer and the inside surface of the tube are an important factor in contributing to the reduction in the tube length during the forming operation. It might appear that optimum conditions would be those giving the greatest amount of axial shortening, thus leading to greater circumferential expansion. Therefore, for greater circumferential expansion, an extra length must be fed into the die space. For this reason, special mechanism tooling was developed to achieve this purpose. Other relevant parameters were also examined and analyzed.     

真空吸塑机及其性能实验研究

基于南京林业大学自主研制的小型真空吸塑成型机,采用控制变量法,测定了热塑性ABS板的吸塑加热软化温度及时间,使用工业设计模型制作的6种典型非金属材料制作了吸塑模具,并就不同材料制作的模具的吸塑性能进行了实验研究与总结,为设备的使用、曲面形态模型的制作提供了技术依据,具有较好的实际意义和推广应用价值。