基于型面接触应力分析的模具局部磨损

金属成形模具局部磨损分析的关键是对型面接触应力和磨损量的估算。根据Archard方程,尝试改进传统磨损量计算方法,建立基于型面接触应力的磨损量估算公式。借助数值仿真技术,获得U型件凹模圆角型面节点处接触应力和相对滑动距离,接触应力呈现连续双峰→间断双峰→独立单峰的分布特征。通过磨损量估算公式,绘制凹模圆角磨损量曲线,具有初始大、局部高的磨损特点。经过现场实验观测和分析,定性地验证了模具局部磨损预测的合理性,为解决高强钢板料成形模具局部过早磨损提供参考。     

相对弯曲半径对成形凹模接触应力峰值的影响

动态接触应力尤其接触应力峰值是造成高强钢成形凹模局部磨损的主要原因,相对弯曲半径是影响接触应力峰值的最大因素。通过宽板弯曲成形圆角受力分析,得到相对弯曲半径与板料厚向主应力关系式,定性分析相对弯曲半径与凹模圆角接触应力的负相关性。利用U形件弯曲有限元模型,获得系列相对弯曲半径对应的接触应力峰值曲线,分析峰值曲线特征及变化趋势。经拟合分析得到最大接触应力峰值与相对弯曲半径的二阶多项式关系,可为接触应力峰值预测、模具选材提供指导。     

高强钢冲压过程凹模圆角摩擦功数值分析

通过建立高强钢钢板弯曲的静态隐式仿真模型,对凹模圆角区摩擦功数值进行分析,获得关键参数与摩擦功的对应关系,研究结果表明:在凹模待成形材料流入处位置的摩擦功最大,随着凹模圆角角度增加,摩擦功呈减小趋势,在凹模圆角中部附近,摩擦功出现了较小峰值,随后在凹模圆角出口之前降为零,随着凹模相对圆角半径减小、冲压速度增加、材料强度增加,摩擦功会增大,压边力对摩擦功没有影响。     

高强生态钢组织与性能研究

对比研究了不同C含量对高强生态钢板的显微组织、硬度、冲击性能、拉伸性能和磨损性能的影响。结果表明,随着C含量的增加,高强生态钢硬度呈现逐渐增加的趋势,冲击韧度呈现逐渐降低的趋势;随着C含量的逐渐增加,高强钢的抗拉强度逐渐上升,而断后伸长率和断面收缩率逐渐降低;在C含量为0.35%时,高强钢的抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率分别为1 947 MPa、14.7%和26.4%;随着C含量的增加,加载载荷为5、15和25 kg时的磨损失重量都呈现为逐渐降低的趋势;C含量的增加使得高强钢的磨损失重逐渐降低,磨损机制从粘着磨损转变为切削磨损。     

热镀锌高强钢点焊的电极磨损机理分析

热镀锌高强钢点焊的电极端面合金化作用机制复杂、电极磨损严重.进行磨损电极的元素成分与金相试验分析,研究电极端面合金化作用机制与微观组织演变规律,揭示其电极磨损机理.结果表明,在合金层中发现镀层中的Zn,Al元素,锌、铝与铜在不同温度与含量情况下形成不同相合金,使电极端面导电、导热能力变差,镀层中铝的存在是电极磨损严重的一个主要原因.电极端面的点蚀区域由于较高的温度与压力作用,很容易产生微裂纹,熔化的镀锌层金属元素沿微裂纹渗入电极内部,加速电极失效.电极再结晶区域发生组织再结晶,由柱状晶转变为等轴晶,使电极硬度降低,抗塑性变形能力变差.

Abstract：

Surface alloying mechanism on the electrode end face was complex and its wear was serious in welding of high strength hot galvanization steel. Elements composition and metallography experiment of the worn electrode were carried out to study the alloying on electrode end surface and microstructure evolvement. It was shown that the elements of Al, Zn etc were found in alloying layer. Different alloys were formed for different contents of Al, Zn at different temperatures, which decreased conductivity and heat conduction on electrode face. Al in coating was one of the main reasons that led to serious electrode wear. Pitting was grown obviously and micro cracks were produced at pitting region for higher temperature and pressure, the molten metal in coating penetrated into the electrode interior and accelerated electrode invalidation. The metal structure in recrystallization region was changed from columnar crystal to equiaxed crystal, which decreased hardness and anti-plastic deformarion capability of electrode.     

工程机械用超高强钢的弯曲性能及弯曲过程中的微观组织演变

采用熔-铸-轧-热处理一体化工艺制备了屈服强度超过1200 MPa的工程机械用超高强钢,通过180°自由弯曲试验研究了其弯曲性能,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)等分析了试验钢弯曲过程中的微观组织演变,并探讨了其弯曲变形行为及失效机理.结果表明:内弯曲半径为板厚的1.5倍时,制备的...     

鞍钢高强汽车用钢研发进展

随着节能减排和安全性能要求不断提高,汽车轻量化成为汽车工业发展的主要趋势,而高强钢和先进制造技术的广泛应用是实现汽车轻量化的有效方法。作为国内主要的汽车用钢供应商,鞍钢研制开发了以980 MPa级双相钢、TRIP钢和TWIP钢为代表的系列先进高强钢,以700 MPa级大梁板为代表的热轧高强汽车用钢,以及1 500 MPa级的热冲压成形钢和系列内高压成形钢。同时,鞍钢开展了高强钢的回弹、焊接性能、高速拉伸性能等应用技术研究,为客户提供从材料选择到结构设计等一系列的EVI技术支持,为汽车工业的发展做出贡献。     

等离子切割工艺在低合金高强钢上的应用

从等离子切割的角度定义高强钢,详细阐述等离子切割工艺在高强钢上应用的适用特性。将等离子切割工艺与另外三种广泛应用的切割工艺进行对比,比较这些切割工艺对下道焊接工艺的影响。分析空气等离子切割工艺HAZ效果、切割质量和切割成本之间的关系,同时描述了高强钢等离子切割的设备要求即等离子切割电源、高度调节和CNC数控系统。     

热镀锌高强钢点焊的电极磨损对焊点质量的影响

试验研究了热镀锌高强钢点焊的电极磨损规律,同非镀层低碳钢相比,热镀锌高强钢点焊的电极寿命低、点蚀磨损特征变化明显.在此基础上分析电极磨损对焊点质量影响,电极磨损初期阶段,热镀锌高强钢点焊的飞溅严重、焊点表面产生微裂纹程度大,导致焊点质量下降.最后根据电极磨损对焊点微裂纹与熔核直径影响的试验结果,以微裂纹长度不超过0.25 mm的电极端面电流密度为标准,确定电流递增工艺方案,以减小严重电极磨损对焊点质量的影响.     

16MnVNbRe高强钢的焊接试验及应用

在对国内新研制的低合金高强钢１６ＭｎＶＮｂＲｅ进行焊接性试验和焊接工艺评定的基础上，确定了采用药芯焊丝ＣＯ２焊的方法及相应的焊接工艺参数，成功地应用于生产实践。     

模具钢表面处理的研究进展

详细介绍了近些年出现的冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢表面处理技术的应用,并对今后的发展方向作了展望,叙述了纳米技术和功能梯度覆层在模具钢表面处理中的应用及其低温表面处理技术的开发。     

韧性断裂准则在超高强钢辊弯成形工艺中的应用

对某牌号的超高强钢进行拉伸、弯曲、V型件辊弯成形试验,对比常用的6种韧性断裂准则,得出这6种韧性断裂准则均不能给出一个适用于板料各种工艺下断裂的固定临界值。根据辊弯成形工艺特点,采用Brozzo韧性断裂准则,预测相对弯曲半径R/T=2下的超高强钢辊弯成形的破裂现象。预测结果与实验结果表明,Brozzo韧性断裂准则可以应用于超高强钢辊弯成形中。     

模具间隙对高强度钢热冲压过程的影响

利用DEFORM软件,建立了不等模具间隙下高强度钢板热冲压的有限元模型,研究了模具间隙对22Mn B5钢板热冲压成形中温度场以及马氏体转变的影响规律。数值模拟结果表明:模具间隙是影响板料温度变化的主要因素,板料的最大温差随着模具间隙先增大后减小;模具间隙为0.95t~1.00t时,板料各部位的马氏体分布均匀,转变率高。在此基础上,进行了热冲压试验,测试了板料侧壁位置点和底部圆角位置点的温度变化,并观察了板料成形后的微观组织,通过试验结果与数值模拟结果一致性对比,验证了数值模拟结果的可靠性与准确性。     

薄壁弯管成形工艺分析及弯管模设计

以薄壁弯管为研究对象,根据钣金成形软件分析了弯管成形过程中存在的问题,从弯管成形和模具设计方面优化了零件的成形工艺,提出了控制防皱块的前端与滚轮切点距离和减小防皱块与滚轮之间的间隙的工艺方案以改善弯管褶皱。根据实际生产经验补偿了弯管的回弹,并列出了不同材料、管径和壁厚的回弹值。从弯管模结构、模具工作原理、模具主要零件设计等方面阐述了弯管模的设计,并进行了相应的计算,将设计的弯管模应用于生产,得到了合格的成形零件。     

高强度异形件挤压成形工艺研究

针对高强度异形件传统成形方法材料利用率低、原材料浪费严重的缺点,通过对一种典型高强度异形件的工艺分析,提出了温冷复合挤压工艺方案.研究了工艺参数的计算选择、难成形部位的解决方案和模具设计.经生产验证,该工艺提高了材料利用率、成形件精度高、表面质量好,取得了良好的经济效益,对该类零件的生产具有一定借鉴意义.     

汽车覆盖件成形回弹仿真及模面优化研究

回弹是汽车覆盖件冲压成形时产生的主要质量缺陷之一,直接影响到覆盖件产品的尺寸精度和最终形状。以某汽车覆盖件为例,利用板料成形仿真软件Dynaform实现了零件的冲压成形和回弹模拟,重点预测了实际板料冲压成形后可能出现的回弹量,并优化模具型面来控制回弹。通过将仿真结果与实际生产合格零件作对比,验证了优化方案的合理性和仿真模拟的准确性,对汽车覆盖件模具生产制造具有重要的指导意义。     

超高强度钢热成形过程中的接触热阻

接触热阻作为超高强度钢热成形过程中重要的参数之一,其取值直接影响相关数值模拟结果的准确度。该文在参阅大量文献的基础上,对接触热阻的传热机理进行综合评述;分析了热成形过程中压力、温度等因素对接触热阻的影响;介绍了国内外研究的若干理论模型。对已报道的科研工作进行了总结,提出了今后的研究方向。     

高强度钢发动机壳体温挤压成形工艺优化设计

针对某发动机壳体生产过程中出现的变形不均匀问题,对其成形工艺进行了数值模拟分析,并优化成形工艺参数,改进成形模具结构,模拟对比了两种成形方案的塑性变形情况和挤压成形力.最后,进行了实验验证.结果表明,所改进的工艺既解决了出现斜台变形的问题,又降低了成形力.大大提高了模具寿命,生产数量由原来的150件提高到上千件,降低了生产成本,对于实际生产有重要的指导意义.     

不锈钢型材拉弯成形工艺模拟研究

以某地铁不锈钢车体的车顶弯梁为例,对不锈钢型材的拉弯成形工艺进行数值模拟研究,介绍了PS2F模拟软件的工作原理,运用该软件对车顶弯梁的拉弯成形工艺进行了模拟优化,并利用该软件生成数控程序驱动数控拉弯机制造出高质量的不锈钢型材拉弯件。