低活化马氏体钢热变形行为及机理型本构建模研究

利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了低活化马氏体钢在变形温度为850～950 ℃、应变速率为0.001～1 s^-1条件下的热变形行为。建立了流变应力本构方程，并评估了该方程的预测能力。绘制了低活化马氏体钢在不同应变下的热加工图。结果表明：在较高的应变速率条件下，该材料主要发生动态回复，在较高变形温度和较低应变速率下具有明显的动态再结晶特征；本构方程的预测结果与实验结果符合良好；变形温度870～930 ℃、应变速率0.001～0.01 s^-1和变形温度920～950 ℃、应变速率0.3～1 s^-1分别是真应变为0.4和0.6下最优的热加工区域。     

薄基岩开采用液压支架有限元分析及结构优化

利用Pro/E软件对ZZ10800/22/45型薄基岩开采用液压支架的三维几何模型进行简化,利用ANSYS Workbench对液压支架进行静力分析,得到液压支架的应力和位移分布规律。对液压支架进行模态分析,得到前6阶的固有频率与相应振型。根据有限元分析结果,建立顶梁的参数化模型并进行优化,获得理想的顶梁结构参数,实现轻量化的目标。     

电池连接件多工位级进模设计

为了满足电池连接件高精度、大批量的生产需求,确定了采用多工位级进模的方式进行生产。根据制件的结构特点及尺寸要求,设计了多工位级进模的工艺排样,包含冲孔、切外边、拉延成形、空位、落料、切断废料等14个工步,并对模具的整个设计过程及生产要点进行了详细阐述。以Solidworks软件为计算机辅助设计建模工具,绘制出电池连接件模具零件的模型,进行装配后得到本套模具的三维几何模型。模具采用送料机进行送料,采用导料板导料,采用导正销对料带进行精准定位,以保证送料的准确性与稳定性。为提高导向精度,本套模具采用内导柱和外导柱相结合的方式进行导向。同时,设置限位装置及误送检知机构,对模具进行保护。生产结果表明,多工位级进模试制的电池连接件的尺寸与精度能够满足产品的要求。     

Al-Zn-Mg-Cu合金新型等通道转角双向镦挤变形行为分析

以超高强度Al-Zn-Mg-Cu合金为研究对象,采用数值模拟和实验相结合的方法对其等通道转角双向镦挤过程进行分析。结果发现,变形过程可以分为近局部镦粗、剪切变形、最后填充三个阶段,变形结束后试样根据金属流动和网格畸变程度划分为小变形区、不变形区、剪切变形区、剧烈变形区。不同加载方式使变形区域发生不同程度偏移,上下冲头速度差越大,变形均匀性越差,速度比为1时可获得最大的应变量为3.97,且变形均匀性系数最低为1.89。同时,对不同路径下的多道次变形行为进行研究,发现4道次结束后,B路径比A路径变形更加均匀充分,其变形均匀性系数降低了29 %,剪切变形区占比提升了14 %。     

HPT不同压力下纯钼组织性能及热稳定性研究

通过高压扭转实验,在350℃条件下将难熔金属纯钼粉末制备成相对密度达0.98以上的金属钼坯,利用多种检测手段分析了高压扭转过程中钼粉颗粒孔隙演变及致密强化规律。通过改变预压钼坯压力参数,探讨了压力对压扭钼坯微观结构和力学性能及其热稳定性的影响。结果表明：压力由2.0GPa增大到3.0GPa,压扭钼坯致密度提升显著,其内部亚晶尺寸细化,微观应变增加,试样整体显微硬度值随压力增大而升高,边缘处略有降低。随压力增大,DSC后组织未发生显著长大,热稳定性较好。     

高压扭转变形对纯W再结晶行为的影响

在较低温度条件下完成了难熔金属烧结纯W高压扭转实验,通过改变扭转圈数,利用EBSD、XRD、DSC等多种检测与计算方法分析了高压扭转变形纯W在后续加热过程中再结晶组织及行为的变化。结果表明:高压扭转变形后,纯钨组织的形变储存能增大,激活能降低,但变形后组织的再结晶温度仍处于高值。DSC测试后,原始烧结组织发生明显的晶粒长大情况,而由高压扭转法(HPT)变形产生的细晶钨再结晶组织仍较为细小,平均晶粒尺寸为4～6μm,且随着扭转圈数增大晶粒尺寸未发生明显变化,变形组织的热稳定性较好。     

钛单晶纳米柱拉压不对称性的分子动力学模拟

本文基于分子动力学模拟,通过研究钛单晶纳米柱在拉伸和压缩下的力学响应特征及晶体结构演化行为,揭示其塑性变形机制。结果表明沿[0001]晶向拉伸条件下主要塑性变形机制为伴生的{101 ?2}孪晶和基面层错;而沿[0001]晶向压缩条件下,基面位错作为优先形核的缺陷参与到塑性变形过程,随后锥面位错出现并协调了轴向和横向变形,压缩条件下无孪晶产生。拉伸模拟过程中观察到一种有别于传统孪生的晶体再取向现象,其孪晶与基体间呈现基面/柱面对应关系。     

纯钼高压扭转过程中微纳尺度的力学性能演化

对工业烧结纯钼在室温下进行了压力为6 GPa,扭转圈数为1、2和5圈的高压扭转实验,借助纳米压痕测试技术对变形前后试样进行了力学性能表征,通过有限元模拟获得了不同变形程度试样的应力-应变曲线。结果表明：高压扭转对纯钼力学性能具有显著的强化作用,变形前后试样的纳米硬度和屈服强度分别从3.02 GPa和970 MPa升高至7.80 GPa和3370 MPa,分析认为细晶强化和位错强化是强度提升的主要因素。然而,高压扭转变形导致的位错增殖和残余应力升高使材料的弹性模量随应变量的增大而逐步降低。此外,基于有限元模拟所得的应力-应变曲线,建立了高压扭转过程中应力和等效应变之间的关系,讨论了大塑性变形过程中的硬化行为。     

基于数值模拟的中厚板零件冲压工艺研究

中厚板轮辐零件是钢制车轮的重要安全承载部件,强度和尺寸精度要求较高,常采用中厚板冲压成形.根据零件的形状特点,采用预冲孔的圆环一步冲压成形,并用Deform软件模拟其成形过程.分析了冲压速度、摩擦条件和凹模圆角半径对成形载荷的影响规律,并设计正交试验得到优化的参数组合.基于优化结果,设计相应的模具工装,通过试验得到合格零件,验证了工艺方案的可行性.