超薄切割片的加工变形研究现状

超薄切割片在工作中极易出现径向加工变形。从应力和变形的理论分析、有限元模拟分析和试验研究等方面,对超薄切割片的加工变形研究现状进行总结。此外,分析研究中存在的问题,介绍具有相似结构的砂轮和圆锯片的相关研究成果。结果发现:切割片转速对超薄切割片变形影响的研究比较系统,但磨削深度和进给速度对其影响的相关研究还有一定的差距。同时,切入工件时测量方法的缺失也限制了研究的深入。因此,需要不断完善理论公式并充分应用有限元模拟,持续推进相关研究,优化和补偿超薄切割片的变形,提高工件的加工精度。      

高导热金刚石/铝复合材料的真空热压制备

以纯铝粉末和金刚石为基体材料,采用真空热压固相烧结方式制备出热导率为677 W/(m·K)的高导热金刚石/铝复合材料。利用激光导热仪、热膨胀仪对金刚石/铝复合材料性能进行表征,并通过对制备温度、保温时间及金刚石基本颗粒尺寸的调控来优化制备工艺。研究发现:随制备温度升高,金刚石/铝复合材料的密度及致密度均有所提高,其热导率呈先升后降的趋势,当制备温度为650 ℃时,热导率达到526.2 W/(m·K)。随着保温时间由30 min增加至120 min,金刚石/铝复合材料的密度、致密度和热导率均增大,致密度达到99.1%,热导率达到566.7 W/(m·K)。当金刚石基本颗粒尺寸由20 μm增加至500 μm时,金刚石/铝复合材料的密度、致密度先增大后减小;在金刚石基本颗粒尺寸为200 μm时,密度达到最大,分别为3.06 g/cm3和98.4%;热导率随金刚石基本颗粒尺寸逐渐增大,在金刚石基本颗粒尺寸为500 μm时,热导率达到677.5 W/(m·K),为目前最高增强效率。故通过工艺控制可以有效提高铝基体与金刚石的结合,减少其界面空隙,进而制备出高热导率金刚石/铝复合材料。      

Ti对铝基结合剂性能的影响和机理的分析

本文以Ti作为Al-Cu-Sn-Ni系低温铝基结合剂的微量添加元素,通过热压烧结、三点弯曲、差热分析、洛氏硬度、扫描电镜和X射线衍射等测试方法,探讨了Ti对铝基结合剂的烧结温度、硬度、抗弯强度、微观结构和物相组成的影响.结果表明Ti可以降低铝基结合剂的烧结温度,提高结合剂的硬度和抗弯强度.同时本文也从理论上分析了钛的作用机理和Al-Cu-Sn-Ni系结合剂低温烧成机理.     

Al-Mg-Mn合金不等径角挤压有限元分析及实验研究

利用Deform-3D软件对Al-Mg-Mn合金进行了不等径角挤压有限元分析,研究了变形过程中试样的等效应变、等效应力分布规律以及挤压载荷的变化情况,并与同等条件下的等径角挤压进行了对比。模拟结果表明,不等径角挤压过程中,坯料在转角处会同时发生剪切变形与径向挤压变形,所需的挤压力较等径角挤压更大,但单道次应变量显著提升,提高了挤压效率与晶粒细化能力;不等径角挤压后,应变沿坯料长度方向呈现分段分布,从料头区域至料尾方向逐渐增大,然而坯料横截面上各处应变差别较小、无应变层化现象。实验验证结果表明,UECAP工艺可以显著细化Al-Mg6-Mn0.7合金晶粒,与模拟结果相符。     

超硬砂轮精密修整中异常点修正方法研究

磨粒加工作为现代“高精、高效”零部件加工手段,相比其它加工方法具有不可替代性。其中以“高精度、复杂型面”为代表的超硬材料电镀砂轮,作为磨粒加工重点发展工具之一,相比传统磨具,具有磨削比高、磨削力小、发热少、环境友好、加工精度一致性好等优势,在现代高精密磨削中地位优势突发明显。而电镀砂轮因其本身采用人类已知的最硬材料金刚石、cBN磨料制成,其型面修整工具耐磨性与电镀砂轮相当,修整难度极大。其中工具砂轮本身的制造精度低、修整过程磨损严重,是造成超硬砂轮型面修整精度低的关键原因。针对电镀砂轮精密整形的技术难题,文章借鉴Pareto多目标优化问题解决思路,构建超硬砂轮复杂型面插补修整粒子矩阵模型,提出了利于工程应用的坐标单向逼近算法。通过坐标单向逼近算法推导出矩阵粒子实际位置与理想位置的坐标偏差矩阵,对修整路径的进行修正,得到最优修整路径。从而使工具砂轮制造精度低、修整过程磨损的难题得到有效补偿。最终通过电镀砂轮修整实验,验证了算法的正确性。     

镁对铝基结合剂性能影响和相关机理分析

本文试验研究了以镁作为Al-Cu-Sn-Ni系低温铝基结合剂的微量添加元素对铝基结合剂性能的影响及作用机理,通过热压烧结、三点弯曲、洛氏硬度、扫描电镜和XRD等测试方法,探讨了镁对铝基结合剂的烧结温度、硬度、抗弯强度、微观结构和物相组成的影响,分析了镁的烧结吸氧热力学原理和镁对铝基结合剂增强机理.结果表明:镁可以降低铝...     

金刚石/氧化铈复合磨料的制备及性能测定

为提高金刚石树脂磨具的使用寿命和工作效率,采用真空法制备金刚石/氧化铈复合磨料。通过亲水性测定仪、单颗粒抗压测定仪、万能材料试验机、立式万能摩擦磨损试验机等设备对材料性能进行测试,并利用X射线衍射仪对其进行表征。实验结果表明:镀覆后,金刚石/氧化铈亲水性大大提高;当氧化铈质量分数为15%时,其亲水性和单颗粒抗压强度最大;当氧化铈质量分数为5%时,所制得的树脂磨具具有最大的抗折强度;当氧化铈质量分数为10%时,所制得的树脂磨具具有最大的磨削比。综合考虑,当氧化铈质量分数为10%时,利用金刚石/氧化铈复合磨料制备的树脂磨具具有较好的综合性能。     

润滑剂对金属磨具湿法成形组织和性能的影响

为研究不同润滑剂的微观结构和热力学性能及其对湿法成形毛坯或烧结组织的结构和力学性能的影响，在金属磨具中添加不同的润滑脱模剂并以湿法轧制成形和脱脂烧结，使用同步热分析仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等设备分析试样的性能。结果表明：硬脂酸锌的脱脂残留量（质量分数，下同）约为20.00%，残渣为纳米级颗粒的团聚体，HV1润滑剂的残留量仅为3.00%，残渣为尺寸约10μm的互锁型无规则颗粒；HV1和硬脂酸锌润滑剂均对湿法成形有较好的脱模效果，但添加HV1和硬脂酸锌润滑剂的压坯密度分别降低0.5%和5.0%，烧结样品的密度分别降低1.5%和3.4%，抗弯强度分别降低4.4%和9.1%。相比于硬脂酸锌润滑剂，HV1对压坯和样品性能的影响较小，同时具有较好的脱模效果，更适用于金属磨具各类湿法成形的应用。