铍铜合金的研究进展及应用

着重介绍了铍铜合金的性能.热处理工艺特点及研究进展,并综述了近年来铍铜在计算机、电子工业、汽车行业、模具行业等一些领域的应用.     

对于切削进给的前向刀具路径修正研究

针对由Stori和Wright所提出的2D轮廓加工恒定切削率刀具路径生成方法的缺点,在分析传统刀具路径修正算法的基础上,提出了一种可以应用到任意几何形状的刀具路径中的优化算法,该修正算法修正最后一条刀具路径,使得刀具按恒定进给率进行切削加工,大大降低了刀具切削力的变化和刀具偏斜,减少了加工时间,提高了加工几何精度.并且将此算法应用于实际加工中,取得了良好的效果.     

铌微合金化高碳钢四机架精轧的数值模拟

针对Nb微合金化高碳钢,建立了材料的本构关系数据库,并根据现场情况计算了热边界条件。采用热力耦合的弹塑性有限元法模拟高速线材精轧区四机架精轧过程,分析了轧制过程各道次轧件的轧制力和应力应变场、温度场的变化情况及影响因素。对于轧件温度,计算值与实测值吻合得较好。模拟结果对优化轧制工艺有参考价值。     

铝合金箱体端板成形工艺设计及模具设计

防锈铝合金板制作的箱体具有质量轻,耐腐蚀性好的优点,但其室温下低的伸长率给冲压产品、冲压工艺设计及模具制造和调试带来很多难题.针对一种小批量防锈铝合金箱体端板零件的产品特点和存在的工艺问题,通过深入的工艺分析,并结合CAE分析,设计出合理的拉延工序件及模具结构.经过反复调试,解决了成形过程中起皱、开裂等问题,并实现一套单工序模具完成两项工艺内容,生产出合格产品,提高了生产效率.     

一种FDM成形中气体辅助喷头的设计及其对打印件力学性能的影响

以聚乳酸为原料，设计了一种基于熔融堆积成形技术的3D打印机气体辅助喷头，通过输入高温高压气体施加于打印表层，促进层间大分子链互相扩散、渗透以及缠结，进而通过热压粘合作用，提高了打印件的层间机械强度。采用正交试验，对气体流量和气体压力对打印件力学性能的影响进行了研究。结果表明，随着气体流量和气体压力的提高，打印件的层间结合强度均呈先增大后减小的趋势，且在气体流量为1.75 L·min^-1、气体压力为0.40 MPa时平均拉伸强度最大为40.0 MPa,比无气体辅助环境下的拉伸强度提高了115.1%。表明对打印表面施加高温高压的热气流可显著提高打印件的拉伸性能，验证了所设计的气体辅助喷头的可行性。     

多曲率截面TC4钛合金超塑性胀形工艺

为研究多曲率截面TC4钛合金超塑性胀形过程中成形气压加载速度对零件成形效果的影响，利用MARC有限元软件对TC4钛合金板材在应变速率为2×10^-3 s^-1条件下进行了超塑性胀形模拟，获得了气压-时间加载曲线。基于该曲线设计了3种不同成形气压加载速度曲线，并分别进行了超塑性胀形试验。试验结果表明，在3种不同成形气压加载速度条件下，气压加载速度越慢，零件成形效果越好。零件各个位置壁厚变化均匀且实际壁厚减薄趋势与模拟得到的壁厚减薄趋势大致相符，零件实际最大壁厚减薄率约为25%,满足零件使用要求。成形后的零件各变形区域的晶粒形状变化不大且均为等轴晶粒，晶粒尺寸随着板材形变量的增大而减小。     

基于柔性滑动分体式型腔模具的环形件内高压胀形研究

针对具有小半径圆角的薄壁环形件的内高压胀形工艺存在所需内压过大和零件贴模程度差的问题，提出了传统内高压胀形以及基于柔性滑动分体式型腔模具的内高压胀形两种成形工艺。分析了在相同加载路径下两种成形工艺的有限元模拟结果，确定了基于滑动分体式型腔模具的内高压胀形工艺方案为较优方案。采用正交试验探究了进给量、最大内压和保压时间对成形件的胀形高度和最大壁厚减薄率的影响，并对试验结果进行了极差分析，结果表明，进给量和最大内压分别是胀形高度以及最大壁厚减薄率的最大影响因素。对试验结果进行综合分析得到了最优方案，即进给量19 mm、最大内压80 MPa和保压时间1 s。采用最优方案进行了试验，结果显示该方案可成形出合格的零件，测量成形件的壁厚分布并与有限元模拟结果进行了对比，有限元模拟结果与试验结果的壁厚减薄趋势基本相符。     

应变速率循环法构建TC4-DT钛合金本构方程

采用应变速率循环法在超塑拉伸机上对TC4-DT钛合金进行三组高温超塑性拉伸实验,变形温度为850~890℃,应变速率为3.3×10-5~3.3×10-3s-1。通过对拉伸实验数据的分析计算出TC4-DT钛合金动态再结晶激活能,并利用Arrhenius模型构建TC4-DT高温条件下的超塑性本构方程。结果表明:TC4-DT钛合金的流动应力对变形温度较为敏感,随着温度的升高,流变应力逐渐减小,软化机制愈发明显,870℃附近的超塑性较好,伸长率达到554%。     

基于PVDF的高粘附力超疏水表面的制备和性能

使用金相砂纸打磨的方法在聚偏氟乙烯(PVDF)基片上构建了粗糙结构,然后使用氟化试剂全氟辛基二甲基氯硅烷(PFODMCS)对粗糙的PVDF基片进行化学修饰即得到高粘附力的PVDF超疏水表面。该表面对水滴接触角为153.2°,将表面倾斜90°或180°倒置后水滴仍不能滚动的,显示出表面与水滴之间具有强的粘附性。分别使用X-射线光电子能谱仪(XPS)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对PVDF超疏水表面的化学成分和微观形貌进行了表征。使用高敏感电子天平测试了超疏水表面与水滴之间的粘附力,其最大粘附力高达87μN。