楔横轧成形25CrMo4厚壁空心轴件的不圆度分析

机械结构轻量化的主要途径是在结构上采用空心轴.近年来, 采用楔横轧带芯棒轧制空心轴类件的工艺得到了较广泛的关注.厚壁空心轴类件在楔横轧轧制过程中易发生“失圆”现象.本文通过热压缩实验研究了25CrMo4合金钢在楔横轧变形条件下热变形行为, 获得其真应力-应变曲线.在此基础上, 基于Deform-3D有限元软件, 建立25CrMo4厚壁空心轴楔横轧有限元仿真模型, 分析厚壁空心轴楔横轧成形机理, 研究得出断面收缩率、成形角、展宽角对轧件不圆度的影响规律: 断面收缩率增大, 不圆度减小; 成形角增大不圆度减小, 轧制温度越高减小趋势越明显; 展宽角增大不圆度增大, 提高轧制温度抑制增大趋势.选取部分工艺参数进行楔横轧验证实验, 对比了有限元仿真结果和实验结果, 表明有限元仿真模型预测精度较高.      

热轧齿轮齿形拉尖的影响因素

针对工艺参数对热轧齿轮齿形拉尖的影响,采用有限元数值模拟分析方法,引入无量纲量影响因子,对不同工况下热轧齿轮齿顶相对拉高进行了方差分析,并对不同影响因素进行了显著性分析.结果表明,轧辊转速和摩擦系数对齿形拉尖的影响最为显著,其次为进给速度和轧辊齿顶圆角,而轧制温度和坯料材料对齿形拉尖的影响并不显著.通过提高坯料材料的变形抗力或减小摩擦系数,均可以削弱热轧齿轮的齿形拉尖现象,且减小摩擦系数的影响效果更为明显,进一步验证了影响因素显著性分析的准确性.     

楔横轧模具的一种数控加工方法

针对楔横轧模具的结构特征和数控加工的特点,提出了一种无轴向导程楔横轧模具数控加工方法,并阐明该加工方法的特点,对该方法的加工效率和传统数控加工方法进行了分析,表明该方法可提高效率30%左右.     

楔横轧模具数控铣削仿真加工研究

为了进一步提高楔横轧模具加工效率,提出了平底块式楔横轧模具铣削加工方法.介绍了平底块式楔横轧模具的总体结构、自动化编程、工艺规划和数控铣削仿真加工过程.在此基础上,实现了楔横轧模具高速铣削加工自动化编程和仿真加工,成功地仿真加工出平底块式楔横轧模具,生成的NC代码可直接用于实际生产中.从理论与仿真加工两方面证明了高速铣削加工平底块式楔横轧模具的高效性与可行性.     

阳极磷铜变形抗力的实验研究

变形抗力是轧制过程中的重要力能参数,为了斜轧阳极磷铜球产品,需要得出阳极磷铜在不同温度、不同变形程度、不同变形速率下的变形抗力.利用GLEEBLE 1500热模拟机对阳极磷铜变形抗力进行实验测定和分析,得到了良好的结果.     

预埋内流道模具铸造工艺研究

预埋内流道模具在铸造过程中,预埋管道壁薄(2⁶ mm),管细(106 mm),管细(10²0 mm),在高温下容易出现坍塌变形,造成内流道堵塞,不能保证内流道的流通性。针对这一问题,采用数值模拟分析内流道模具的铸造工艺,分别以无填充介质(空心管)、锆英砂、铁粉、氩气四种媒介填充无缝钢管(准18 mm×4 mm),得到管道不同位置在浇铸过程中的温度-时间曲线,采用试验验证数值模拟的可靠性。结果表明:在浇铸过程中,空心管在2 min左右达到峰值1 369℃,管道产生坍塌变形;管道内充填锆英砂时,在实验条件下,管道没有出现坍缩变形,保证了管道的流通性。     

Effect of Hydrogen on Diffusion Bonding Behavior and Mechanism of Ti-6Al-4V alloy

研究了置氢Ti-6AL-4V合金在800~860℃温度范围内气压扩散连接行为与机理。在840℃对置氢0.11%(质量分数,下同)的纯钛和Ti-6AL-4V合金进行了扩散连接。应用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子探针显微分析仪(EPMA)研究了氢对扩散连接接头焊合率及元素扩散行为的影响。结果表明:氢能够显著提高扩散连接接头的焊合率(置氢0.11%在840℃的焊合率大于98%);氢含量为0.11%的Ti-6Al-4V合金扩散连接后仍为等轴组织,而高氢含量(0.32%~0.48%H)Ti-6Al-4V合金扩散连接后组织转变为粗大的魏氏组织;氢对扩散连接行为的改善作用主要是由于氢的弱键效应及其对元素扩散系数的提高;相对于未置氢Ti-6Al-4V合金,0.11%的氢能够将Al和V元素的扩散系数提高一个数量级,并使扩散连接温度降低了40℃。     

基于神经网络的电梯导轨多步校直弯曲形式预测

根据压力校直原理分析了电梯导轨校直过程中影响校正挠度的主要因素,以此作为神经网络输入数据。利用正交化方法设计得到的实验组进行有限元仿真,所得到的结果对神经网络进行训练,经检验神经网络可以达到很高的计算精度。以T127-B导轨为例,进行了五步校直,同时以训练后的神经网络对每步校直弯曲进行了预测,经验证神经网络预测结果达到导轨校直要求,此方法为电梯导轨校直专家系统提供了参考。     

横轧非回转体轴类件辊型曲线方程

楔横轧非回转体轴类零件是楔横轧近净成形和精确成形的突破性和创新性发展,而轧辊的辊型则是非回转体轴类零件楔横轧成形的基础和关键.在分析楔横轧非回转体轴类件成形工艺原理的基础上,提出“单阶段”楔横轧非回转体轴类零件新工艺;根据轧制过程中轧件与轧辊的相对共轭运动关系推导出楔横轧非回转体轴类件的辊型曲线方程;针对一典型非回转体轴类零件在试验轧机上进行轧制试验.试验结果表明,“单阶段”楔横轧生产的非回转体轴类件主要尺寸精度达到要求,且内部无明显缺陷,这说明“单阶段”楔横轧非回转体轴类件新工艺是完全可行的,且利用辊型曲线方程加工的辊型可以轧制出符合尺寸要求的非回转体轴类件,因而是实现非回转体类零件少无切削加工,改善劳动条件、节材降耗的优质工艺方法.     

VBA技术在楔横轧模具数控加工编程中的应用

根据楔横轧模具的特点,设计了模块化的程序结构,并采用Excel的VBA编程技术,开发了模具数控加工代码的自动生成系统,经实践证明该系统高效、方便、实用.