Ti8LC钛合金材料切削过程的有限元仿真及性能试验

钛合金材料的各种特点决定了其难切削的加工性能,针对一种低成本钛合金Ti8LC材料进行了切削加工性能的试验研究.运用有限元法,再现了钛合金切削加工过程,得出了切削参数对主切削力及进给抗力的影响规律,结果表明,随着切削深度的增加,主切削力和进给抗力均有大幅增长,而进给量对切削力的影响不大.而通过进一步的切削加工试验,分析了不同切削速度、进给速度、进给量等工艺参数对钛合金切削加工时的主切削力、进给抗力等的影响,结果表明,由于实际切削中的刀具磨损问题,切削力较仿真切削力大许多.因此,采用目前的涂层硬质合金刀具,该钛合金材料的切削速度应在( 120～160) m·min-1,否则将引起剧烈的刀具磨损而使切削力陡然增加.     

Ti8LC合金热处理力学性能的回归分析

采用正交试验设计了Ti8LC合金的热处理制度，并测试了不同热处理制度下Ti8LC合金的室温抗拉强度，利用多元回归模型对Ti8LC合金的热处理制度与抗拉强度进行了回归分析，建立了热处理制度与抗拉强度之间的回归方程，通过方差分析验证了该回归方程具有较高的可信度。同时分析了Ti8LC合金抗拉强度与合金相的体积分数及晶粒尺寸的关系，得到了合金室温抗拉强度与合金相的体积分数及晶粒尺寸近似呈线性关系，并从微观组织结构分析了合金相的体积分数、晶粒尺寸与热处理温度、时间之间的关系。     

变形条件对低成本Ti8LC钛合金组织的影响

通过对Ti8LC新型低成本钛合金的热模拟试验,研究了变形温度、变形速度、变形程度对钛合金组织的影响.结果表明,变形温度对Ti8LC钛合金的影响最大,在1 000 ℃以下为双态组织,综合性能较好,1 000 ℃以上为片层状组织,强度较高但伸长率低,且结合成形中变形抗力的大小,该合金的变形速度不宜太大,变形程度在40%～60%范围内时有良好的组织和性能.     

AZ31镁合金静液挤压试验研究

针对镁合金静液挤压工艺所需设备价格昂贵、没有国产设备的问题,研制了能应用在国产低成本普通压力机上的静液挤压试验装置,并解决了耐高压模具、镁丝挤压速度控制、挤压过程温度自动控制及高压热密封等几个关键技术问题。应用最小二乘法进行曲线拟合,得到了不同挤压比条件下温度与单位静液挤压力数量关系的回归方程。应用国产3150kN液压机进行了静液挤压工艺试验,得到了力学性能优于轧制丝材的AZ31静液挤压镁合金丝。     

一种新型润滑剂在温成形中的应用

温成形模具的润滑对于提高产品质量,降低变形力,提高模具使用寿命具有十分重要的意义。在研究了多种液体润滑剂的成膜性、减摩防粘性、防腐耐蚀性和可清洁性的基础上,配制了一种新型无烟水基石墨润滑剂,通过试验研究了该润滑剂的高温润滑性能。结果表明,润滑性能良好,使用方便无污染,是一种新型的水基润滑剂。     

柴油机喷射系统泵体精密挤压工艺

目的为了提高燃油喷射系统泵体的综合性能和制造效率,采用精密挤压来实现变量泵泵体的高效绿色制造。方法通过工艺设计,初步确定了锻件形状、分模形式和模具结构,采用有限元法对泵体精密挤压工艺进行仿真分析,研究了挤压成形时金属在型腔的流动规律,模具结构对挤压时的影响,以及锻件边角的充型情况。结果通过模拟仿真,对设计的挤压工艺进行了理论验证,坯料流动主要以充填法兰和外侧飞边的方向为主,外六角根部、法兰底部均充填完全,最终多余的金属流向模具间隙,没有出现紊流和涡流的现象。结论通过最终的工艺试制试验,验证了设计的工艺方案,精密挤压的变量泵泵体充型饱满,法兰顶部及根部六角形均充型完全,经机加工后成品尺寸稳定,满足产品的技术要求。     

车用发动机共轨管精密成形工艺与试验研究

目的为了提高柴油发动机的综合机械性能和降低制造成本,采用精密成形技术来实现共轨管的制备。方法通过工艺分析,设计了锻件形状、分模方式、飞边槽形式以及模具主要结构,建立了共轨管精密成形的有限元模型,并初步进行了主体设备选型。结果通过有限元模拟,对设计的精密成形工艺进行了仿真,获得了成形过程中坯料的速度场、等效应变分布及行程-载荷曲线,揭示了共轨管成形过程中金属在型腔中的流动情况,以及成形载荷的变化情况。结论通过最终工艺试制,验证并确定了工艺方案,根据零件的自身特点,突破了传统以投影面最大处为分模面的工艺,为最终的生产试制提供了参考依据。共轨管锻件充型饱满,5个小凸台均充型完全,尺寸均满足产品的技术要求,对后续简化工艺、提升产品的性能都有较大的作用。     

7A04铝合金构件深冷处理过程瞬态温度场的数值模拟

建立了7A04铝合金构件深冷处理过程瞬态温度场的有限元模型，对7A04铝合金材料在低温状态下的若干物性参数进行了实验研究，并运用温度场反算法分别得到了铝合金试件与低温（热）介质之间的传热系数。运用ABAQUS6．5有限元软件，对7A04铝合金构件瞬态温度场的数值结果表明，在淬火、深冷与上坡淬火过程中，构件上端部位存在很陡峭的温度梯度。     

旋转锻造技术的数值模拟仿真

分析了中碳合金钢锻造工艺的整个过程,反映真实边界条件的情况下,模拟出了棒材内部应力应变分布、变形抗力、温度分布等结果,分析了棒材旋转锻造工艺的特点。     

镁合金异形件等温精密成形预制坯优化设计

基于有限元理论,对镁合金箱盖预制坯形状进行了多目标优化设计。采用DEFORM3D有限元软件,对镁合金瞄具座箱盖的成形过程进行了数值模拟。模拟结果表明,金属流动相对较均匀,未发现充不满等缺陷。工艺实验表明,数值模拟结果可用于实际生产。