大长径比薄壁铝合金壳体成形工艺研究

利用数控旋压机研究了长径比1.59的5A06薄壁铝合金贮箱壳体的成形工艺,并用金相显微镜、力学拉伸试验分析了旋压和退火处理对旋压件显微组织和力学性能的影响.结果表明:对于此种大长径比薄壁铝合金贮箱壳体,采用热旋压预成形+车加工半球面+终成形旋压的工艺是可行的;通过控制合理的旋压加热温度、进给比、间隙等参数,研制的壳体壁厚、内径完全满足图纸要求;与原始板材相比,退火热处理后的终成形旋压件晶粒细小,在保持良好塑性的同时,屈服强度提高20MPa以上.     

低合金高强钢无预热或低温预热激光-电弧复合热源焊接技术

介绍了低合金高强钢无预热或低温预热激光-电弧复合热源焊接工艺,对比研究了激光-MAG复合热源及常规,MAG两种焊接工艺方法焊接低合金高强钢的冷裂纹敏感性及接头的力学性能。     

大长径比薄壁圆筒旋压精度控制工艺研究

某型号发动机研制已小批量生产,但作为该型号发动机壳体的重要部分——大长径比薄壁组焊件圆筒的质量和制造工艺的可靠性并不高,时常因其工艺可靠性低而导致旋压圆筒的质量不稳定,尤其是母线直线度、辅助定心部跳动、内表面粗糙度几项关键技术指标。本文主要介绍了在提高该型号旋压圆筒质量和工艺可靠性方面所做的改进工作,通过开展大长径比薄壁旋压圆筒高精度控制工艺研究,最终使得长4200mm的大长径比薄壁圆筒组焊件实现了无焊缝整体旋压成形,产品质量有了显著提高,同时提高了该型号壳体的可靠性。     

海洋平台焊接技术及发展趋势

焊接技术是海洋平台建造的关键工艺。随着深海油气资源的勘探开发,海洋平台用钢向着高强度、大厚度、良好的低温韧性等方向发展,国内海洋平台焊接技术存在自动化水平低、焊接效率低、焊接质量波动大等问题,严重制约着国内海洋工程装备制造的发展。大厚度高强钢的高效焊接技术、高强钢焊接热影响区的脆化和软化、焊接结构的应力与变形控制是现阶段海洋平台焊接亟待解决的问题。窄间隙焊接、激光电弧复合焊、K-TIG、热丝TIG是新型的高效高质量焊接工艺,适用于海洋平台用钢的焊接,可进一步深入研究并在海洋平台建造领域推广应用。     

大长径比不等径筒形件旋压成形试验研究

针对大长径比不等径筒形件采用拼焊或车削预制坯后再旋压成形时存在的工艺复杂、成形精度低、产品质量差及生产效率低等缺陷,提出采用板坯卷焊成管坯后,再经过旋压成形的方法来实现其完整近净成形。对零件进行工艺分析后,确定了零件的旋压成形工艺和流动旋压方式;通过试验获得了双旋轮等距旋压道次减薄率的合理范围;采用流动旋压、旋压缩径及旋压翻边等工序,成功地加工出了高精度、大长径比不等径筒形件,使其材料利用率提高了78%以上。     

高强钢激光焊接凝固裂纹研究现状

采用激光自熔焊、激光填丝焊及激光-电弧复合焊进行高强钢焊接时均会出现热裂纹,且以凝固裂纹为主.针对该问题,文中综合论述了近些年激光及其复合焊高强钢凝固裂纹的研究情况,介绍了凝固裂纹的特点、形成机制及防止措施.从目前的研究结果来看,高强钢激光焊接中凝固裂纹以焊缝纵向裂纹为主,国内外主要从化学成分、熔池几何形状、焊接参数、拘束度4个影响因素研究凝固裂纹的形成,研究侧重于熔池的凸起部分和深宽比对凝固裂纹形成的影响,凸起部分会造成凝固延迟、产生大的拉应力、促进S,P杂质元素的偏析;较大的深宽比会造成局部应力集中从而引发裂纹产生.采用不同工艺方法改变焊缝几何形状是解决激光焊接凝固裂纹的一个重要方向.     

大厚度船用高强钢激光-电弧复合焊技术研究

为实现大厚度高强钢全熔透单道对接焊,针对厚度20mm的AH32船用高强钢,采用15kW大功率CO_2激光进行激光-电弧复合焊接.分析了工件坡口、焊接速度、送丝速度、离焦量、装配间隙等规范参数对焊缝成型影响;通过金相观察以及显微硬度测定分析了接头组织性能.结果表明:通过激光功率等焊接规范匹配,激光-电弧复合焊接能实现20mm厚板的全熔透单道对接;钝边为8mm的Y形坡口有助于提高厚板激光-电弧复合焊缝熔透能力;降低焊接速度有利于提高熔深能力;工件厚度较大时,装配间隙对焊缝熔深能力的影响较为显著;接头硬度表明厚板激光复合焊焊缝纵向热循环模式存在较大差异.     

Fe-Mn-Al-C低密度高强钢焊接技术的研究与进展

从Fe-Mn-Al-C低密度高强钢的组织性能、焊接难点以及主要的焊接方法出发,综述了Fe-Mn-Al-C低密度高强钢因第二相析出、合金元素挥发与偏析、热影响区晶粒长大与软化而引起的焊接难点,当前主流焊接工艺及其在Fe-Mn-Al-C低密度高强钢中的应用。针对典型的焊接工艺特点,结合Fe-Mn-Al-C高强钢在焊接过程中第二相的析出、焊接裂纹和成分偏析的产生等所存在的问题,指出激光-电弧复合焊、激光钎焊、搅拌摩擦焊等新焊接工艺将会在解决此类钢材焊接问题的具有较好的优势,是未来值得密切关注的研究方面。     

殏国家标准《高强度钢强力旋压 工艺规范》研制的必要性和技术概要

对旋压技术在国防工业中的应用情况、高强度钢强力旋压技术研究现状和旋压装备的发展情况进行了研究。结果表明,旋压技术在航空、航天和兵工等国防工业中得到广泛地应用,旋压装备取得了较大的发展,强力旋压技术具有节能、节材、高效、洁净等显著优点,是制造金属薄壁回转体零件的最优工艺。但是,目前国内强力旋压技术方面的标准还很不完善,因此,有必要研制国家标准《高强度钢强力旋压工艺规范》。介绍了国家标准《高强度钢强力旋压工艺规范》的技术概要,该标准规定了高强度钢产品强力旋压工艺的一般方法,包括工艺内容、工艺准备、旋压成形和旋后处理,该标准的研制有助于加快强力旋压技术在国内的推广和产业能力的提升。     

中径管环缝焊接定心内撑工装设计

讨论了影响中径薄壁筒的高精度筒体环缝对接焊形位公差的装夹因素,认为焊前装配质量主要由同轴度与圆度来评价而装夹系统的刚性和内撑环的出力是保证焊前装配质量的关键因素.在此基础上利用四杆机构和浮动心轴,实现了一种可自动补偿内径差的定心内撑焊接工装,以用于中径管环焊缝.     

筋板自动进料焊接装置的研制

针对大直径冲击钻头和锥形管与法兰的筋板焊接进行了研究,研制了一种筋板自动上料焊接装置,提高了焊接效率。介绍了该装置的自动化上料装置以及其电控系统的设计。该装置主要由机架、上料机构、夹持测距机构、焊枪运动机构、焊机及控制柜等组成。电控系统包括检测与控制两部分,检测部分的检测锥形管的旋转位置,以确定筋板的焊接位置;控制部分控制焊枪的运动,实现对筋板的焊接。该装置可提高肋板焊接的自动化程度,降低焊工的劳动强度,提高工作效率。     

基于PLC的MIG/MAG自动焊设备研制

不锈钢消毒罐由筒节和左右封头焊接而成。针对不锈钢消毒罐环缝焊接的需要,研制了一套自动焊接设备,该设备包括机架、工件夹紧旋转机构、焊接小车和送丝机构等,采用MIG/MAG焊接,拥有两套焊枪,可同时完成两道环缝的焊接;控制系统以PLC为核心,由PLC、触摸屏显示器、变频器,继电器等组成,有多种焊接模式和多套焊接规范可供选择,该自动焊设备适应性强,焊接质量高,操作简单方便,效率高。     

大口径薄壁不锈钢管道精密焊接坡口加工整体解决方案

针对大型薄壁不锈钢管道的加工难点,提出了整体解决方案,通过内撑工装解决大型薄壁不锈钢管道的椭圆问题,并实现管子自适应装夹。通过数控专家系统实现不同坡口形式的自动进刀,完成不同形式的坡口数控精密加工,提高坡口效率和坡口质量。对于大型薄壁不锈钢管道的坡口加工是一种创新的高效高质量坡口加工方式。     

厚薄板对接单面焊双面成形自动焊机的研制

根据集装箱吊车箱形梁中厚薄板焊接要求,设计了一台专用自动焊接设备.针对不同厚度板的时接形式,采用单面焊双面成形技术,设计了独特的工件定位压紧和焊枪对中方式,实现了焊接过程的自动控制以及工艺参数设定存储和选用的数字化控制,保证了焊接过程稳定可靠,较好满足了生产需求.     

机器人自动化弧焊生产线

机器人自动化弧焊生产线是运用机器人、焊接设备和辅助设备自动完成产品焊接过程的生产系统,简称"机器人焊接自动线"。该系统由弧焊机器人、数字化焊机、气动夹紧工装、伺服变位机、搬运机器人、自动化物流设备、自动打标设备、自动化检测设备、PLC控制系统、二维码识别设备、RFID智能识别设备、计算机MES管理系统、数据库软件系统、工装自动切换系统组成,全面实现了汽车零部件的自动化、智能化、柔性化生产。生产线减少了人工干预,提升了自动化水平,同时为稳定产品质量,实现客户定制化生产提供了坚实的保障。阐述机器人焊接自动线的自动化、智能化、柔性化关键技术及如何选择和使用机器人焊接自动线。     

数据线壳多工位级进模设计

经过多次切边、4次普通拉深、镦R角、3次变薄拉深、冲孔和旋切落料等15个工序,在一套多工位级进模中实现了铝合金数据线壳零件的生产。采用经验值加软件仿真的方式获得拉深下料的外形尺寸。排样方案采用42 mm宽的条料,由自动送料机自动送料,42个Ф2.5 mm的导正销精定位,送料步距为32 mm。详细介绍了变薄拉深工位和旋切落料工位的结构设计,3次变薄拉深的变薄量分别为0.05,0.03和0.02 mm,变薄系数分别为0.88,0.91和0.94。为确保运动精度,模具设置了20对内导柱和内导套,且关键零件均设计成镶拼结构。通过实际生产验证,该模具生产的产品质量稳定,生产效率高。     

圆形硅钢片氩弧焊焊接设备的设计

针对圆形硅钢片多层焊接,采用氩弧焊机作为热源设计了整套焊接系统,主要由机柜、功能组件、控制系统和焊机系统等组成。其中功能组件由定位机构、压紧机构、焊枪升降机构、旋转机构以及对应机加件组成,自动实现硅钢片的定位、压紧、焊接和上下料等功能,提高生产效率。同时压紧机构可实现硅钢片的轴向压紧力大于4 000 N,焊枪升降机构可一次性完成100片硅钢片的多层叠加焊接,确保了焊接质量的稳定性。     

锂离子铝壳模组智能纠偏焊接系统研究

针对新能源汽车动力电源系统中锂离子铝壳模组在焊接过程中因电芯尺寸偏差和工装定位偏差导致模组焊缝质量不稳定问题,提出一种利用激光寻位、自动纠偏的焊缝质量控制策略,实现模组焊接过程中焊接轨迹智能纠偏,保证焊缝质量稳定可靠。采用该激光寻位、自动纠偏策略的系统能够有效提升焊缝一次焊接合格率,避免因焊缝偏差造成的焊接设备故障停机问题,降低设备平均故障间隔时间(MTBF),提升设备综合效率(OEE)。所设计的系统具有较强的实用意义。     

拨杆零件车床车加工平面钻孔夹具设计

借助于夹具,将零件的平面加工和钻孔等工序安排在一台车床上,充分发挥车床高效加工能力,减少转序时间,提高加工效率。由夹具控制零件与车床的相对位置,由夹具精度保证零件加工精度。平面加工采用5点定位,V形块夹紧机构。钻孔加工采用6点定位,螺纹连接夹紧。夹具体设计为圆形,便于安装在车床三爪卡盘上。     

半球形壳体旋压工艺与模具设计

通过对半球形壳体类零件旋压成形过程进行分析,提出了半球形壳体两模法旋压工艺路线,通过制作模具,最终旋压获得了满足尺寸要求的半球形壳体。对钢、钛、紫铜、纯银等材料半球形壳体进行旋压验证并获得成功。结果表明:两模法用于半球形、偏心半球、椭球形等薄壁壳体类零件的旋压,能减少壳体口部金属旋压变形次数,减小加工硬化,有利于提高壳体最终尺寸精度。采用预制冲压板坯结合尾顶的合理使用,当芯模转速为150~250 r·min-1,旋轮进给比为1~3 mm·r-1时能获得较好的旋压件表面质量。