微型零件半固态反挤压数据采集装置的设计

介绍了微型零件半固态反挤压成形工艺特点,设计了一套微型零件半固态反挤压数据采集装置,并对其工作原理进行了阐述。微型零件半固态反挤压数据采集装置实现了凸模载荷和位移数据的实时采集和温度的精确控制,经使用该装置对ZL101铝合金坯料进行半固态反挤压试验研究,验证了该数据采集装置的可行性。     

微挤压成形系统的设计与实现

针对微挤压成形工艺要求,设计开发了一种微挤压成形系统,该系统装置采用压电陶瓷为驱动器,以实现成形速度的精确控制;利用压簧-楔块机构实现自动进给,减少了人工操作步骤;通过计算机控制系统与传感器,实现对微挤压成形过程的实时控制及数据采集。在室温条件下,使用该成形系统对铅丝坯料进行微挤压实验研究,结果表明,成形装置受力形变对挤压结果产生的影响可以通过适当的预紧力得到改善,从而成形出轮廓清晰的微型齿轮,验证了该研究方案的可行性,为后续的微型金属零件成形研究提供技术依据。     

微型齿轮挤压成形

介绍了一项新兴的微型齿轮制造技术———微挤压成形技术及微型齿轮挤压成形系统,分析了微挤压成形的关键技术及所遇到的技术问题和解决这些问题应注意的事项,将推动这一新兴技术向更深入、更广阔的领域发展。     

微型齿轮热挤压模优化设计

利用Deform软件对微型齿轮进行挤压成形模拟分析,优化了模具结构和成形条件,采用组合法设计模数m=0.125 mm、压力角A=20°、齿数z=6、齿顶圆直径d=1 mm微型齿轮热挤压模,采用H62黄铜坯料在650℃的等温条件下正向热挤压,得到质量良好的微型齿轮。     

非轴对称腰鼓形零件闭式反向挤压工艺试验研究

此介绍了非轴地称腰鼓形零件－水阀手柄闭式反向挤压模具的水平可分凹模结构设计及成形试验工艺过程，为类似零件的锻压成形提供了成功的实例。     

微特征铝合金半固态流动性能试验研究

为了研究半固态材料在微尺度下的充型能力,设计并加工了锥形槽微型模具。使用ZL101铝合金材料,将径向断面填充面积比作为评价参数,分析模具槽宽尺寸、成形温度对半固态微尺度充型能力的影响。试验表明,在半固态温度区间挤压成形,在流动性上没有出现固态金属所表现出的"尺度效应"。     

微型齿轮热挤压成形过程研究

对微型齿轮正热挤压成形过程进行三维刚塑性有限元模拟,利用三维有限元软件-DEFORM模拟其成形过程中的金属流动充填规律和变形中应力应变、载荷特征,揭示了其微成形过程的变形机理,并通过实验验证和分析,为生产实践提供理论依据.     

ZL101合金等温微挤压试验研究

为了对ZL101合金等温微挤压过程中成形温度、挤出直径等参数变化对成形载荷的影响规律进行研究,设计了半固态微挤压试验模具并完成挤压成形。试验结果表明:微挤压最大挤压力随着挤出直径的缩小逐渐增大;成形载荷随着成形温度的升高逐步下降,而且进入半固态区间后的成形载荷降幅明显大于高温固态区间,这可以通过不同状态下变形的微观机理结合实际微观组织照片进行解释。     

等温热处理对AZ91D半固态挤压铸造成形的影响

研究了等温热处理温度和保温时间等工艺对AZ91D镁合金半固态挤压成形的影响.结果表明半固态等温热处理可以将普通金属型铸造的AZ91D镁合金锭中的枝晶组织转变为球形晶粒组织,并能进行半固态挤压成形.AZ91D镁合金半固态挤压成形所需的最佳工艺条件是加热温度570 ℃左右,保温时间25～35 min,或加热温度580 ℃左右,保温时间10～20 min.     

微型正挤压实验研究

为了研究晶粒尺寸对微型正挤压工艺的影响,设计微成形实验,在常温下对具有不同晶粒尺寸的微型铜圆柱体坯料进行了微型正挤压成形,获得了微小尺度下材料流动的特点及相关实验参数.实验结果表明:所成形的微型异径杆挤出端长度随着坯料晶粒尺寸的增大而增长;随着晶粒尺寸的增大,凸模的单位压力逐渐减小;但是成形过程中成形力变化趋势并不随晶粒尺寸的变化而变化.     

A356铝合金轮毂半固态挤压铸造成形数值模拟

通过建立A356铝合金的半固态表观粘度模型,采用计算机模拟方法对A356铝合金轮毂半固态挤压铸造成形工艺进行了研究.通过分析挤压速度、半固态浆料充填温度及模具预热温度对铝合金轮毂半固态成形性能的影响,探讨了不同条件下的金属流动特点和温度分布规律.结果表明,对该尺寸铝合金轮毂的最佳成形工艺:半固态浆料充填温度为600℃,模具预热温度为300℃,挤压速度为5 mm/s,保压时间为25 s.     

Effect of pouring temperature on fractal dimension of primary phase morphology in semi-solid A356 alloy

The fractal dimensions of primary phase morphology in semi-solid A356 alloy prepared by low superheat pouring and slightly electromagnetic stirring were calculated, and the effect of pouring temperature on fractal dimension of primary phase morphology in semi-solid A356 alloy was researched. The results indicate that it is feasible to prepare semisolid A356 alloy slurry by low superheat pouring and slightly electromagnetic stirring, and there is an important effect of pouring temperature on the morphology and the grain size of the primary phase in semi-solid A356 alloy, in which the reduction of pouring temperature can obviously improve grain size and shape factor of primary phase in semi-solid A356 alloy under the condition of a certain stirring power. The primary phase morphology of semi-solid A356 alloy prepared by low superheat pouring and slightly electromagnetic stirring can be characterized by fractal dimension, and the primary phase morphology obtained by the different processing parameters has the different fractal dimensions. Solidification of semi-solid alloy is a course of change in fractal dimension.     

半固态固溶及时效对Mn-Cu合金组织和性能的影响

采用真空感应熔炼法制备Mn65-Cu23.75-Zn3-Al3-Ni3-Fe2-Ce0.05(at%)合金。对该合金进行轧制处理,然后进行均匀化退火。分别在850℃和950~1050℃对合金进行普通固溶及半固态固溶处理,随后在430℃时效0~16 h。研究半固态固溶温度及时效时间对Mn-Cu合金组织、阻尼性能和力学性能的影响。结果表明:普通固溶合金组织由单一γ-Mn Cu相构成,而半固态固溶合金组织则由富Mn和贫Mn的γ-Mn Cu相构成,且随着半固态固溶温度的升高,贫Mn相的含量不断增加。合金阻尼性能随时效时间的延长呈现出先上升后下降趋势。在最优时效条件下,较低的半固态固溶温度可提高合金的阻尼性能,而较高的半固态固溶温度则会降低其阻尼性能。和S850合金相比,S950合金的强塑积提高了约70%。但随着半固态固溶温度的升高,合金强塑积又有所下降。     

半固态等温处理对Cu-Ca合金组织的影响

通过对比Cu-Ca合金铸态组织,研究了半固态等温处理主要工艺参数对半固态Cu-Ca合金组织的影响,得出了其半固态组织的演变规律。结果表明,在半固态等温处理工艺参数中,影响组织的主要参数为等温温度和保温时间。在一定选择范围内,随着等温温度的升高和保温时间的延长,组织将发生由树枝晶组织到非枝晶组织的一系列转变。研究发现,保温温度为957～967℃,等温时间为45～60min时,合金的球化效果最好,圆整度最高。     

高固相率半固态镁合金触变成形数值模拟

对高固相率半固态镁合金触变成形过程进行数值模拟,分析了成形过程中的应力、应变分布和温度场,对比了半固态坯料与常规态坯料成形的特点.结果表明,半固态镁合金材料具有变形抗力小,应力、应变分布均匀的特点,材料流动性、充填性能优于常规坯料,能够一次成形复杂形状零件.数值模拟为半固态成形工艺参数的优化起到很好的参考作用.     

冷变形对LC9铝合金等温转变半固态组织的影响

对冷变形金属进行等温加热转变制备半固态LC9铝合金坯料，并对其工艺过程及组织演变进行了研究，讨论了变形量、加热温度和保温时间等工艺参数对LC9铝合金组织的影响。结果表明，对冷变形金属采用等温处理，可获得均匀、细小的半固态坯料，很好地满足半固态制坯的要求；增加变形量使组织中的液相比例明显增加，晶粒尺寸变小；提高加热温度或延长保温时间有利于晶粒粒化，但是过高的温度和保温时间，会加快晶粒长大，促使晶粒粗化。     

半固态铝合金重熔组织演变的研究

通过自行研制开发的新型半固态连续机械搅拌设备,制备了半固态铝合金,并对半固态坯料在半固态温度区间重熔加热,研究不同重熔温度、时间下半固态组织的变化规律.研究表明:保温温度越高,晶粒长大和球化速度加快,保温时间越短;随着保温时间延长,晶粒逐渐长大和球化,液相份数增加.半固态铝合金Y112重熔加热适宜温度区间为565～575℃.     

Effect of yttrium on the microstructure of a semi-solid A356 Al alloy

The semi-solid slurry of an A356 Al alloy,which was grain-freed by yttrium,was manufactured by low temperature pouring.The effects of grain-refining on the morphology and the grain size of the primary α phase in the semi-solid A356 Al alloy were researched.The results indicate that the semi-solid A356 Al alloy with particle-like and rosette-like primary α-Al can be prepared by low temperature pouring from a liquid grain-refined A356 alloy.The grain size and particle morphology of primary α-Al in the A356 Al alloy are markedly improved by the addition of 0.5 wt.% Y.The fining mechanism of Y on the morphology and grain size of the primary α-Al in the semi-solid A356 Al alloy was delved.     

蛇形通道浇注制备半固态7075铝合金浆料(英文)

采用蛇形通道浇注技术制备半固态7075铝合金浆料,研究浇注温度和弯道数量对半固态7075铝合金浆料微观组织的影响。结果表明:当浇注温度为680~700°C时,可以制备出质量较好的半固态7075铝合金浆料;在相同浇注温度条件下,随着弯道数量的增加,初生α(Al)的平均晶粒尺寸减小,形状因子提高。在浇注制备半固态7075铝合金浆料过程中,合金熔体在具有一定弧度且封闭的蛇形弯道内流动并多次改变流动方向,具有类似"搅拌"的功能,使得初生晶核逐渐演变为球形或近球形晶粒。     

Preparation of semi-solid billet of magnesium alloy and its thixoforming

Preparation of semi-solid billet of magnesium alloy and thixoforming was investigated by applying equal channel angularextrusion to magnesium alloy.The results show that mechanical properties of AZ91D alloy at room temperature,such as yieldstrength(YS),ultimate tensile strength(UTS)and elongation,are enhanced greatly by four-pass equal channel angularextrusion(ECAE)at 573 K and microstructure of AZ91D alloy is refined to the average grain size of 20μm.Through using ECAE asstrain induced step in SIMA and completing melt activated step by semi-solid isothermal treatment,semi-solid billet with finespheroidal grains of 25μm can be prepared successfully.Compared with common SIMA,thixoformed satellite angle framecomponents using semi-solid billet prepared by new SIMA have higher mechanical properties at room temperature and hightemperature of 373 K.