影响闭挤式精冲成形表面质量的因素分析

首先分析了成形面撕裂与变形区应力状态的关系,然后用塑性有限元数值仿真和物理实验的方法,分析了材料塑性、凸凹模间隙、外环填充率、反顶力对成形表面质量的影响。研究表明：主、副凹模闭合时,变形区材料所受的压应力越大,所得精冲件成形面质量越好;材料塑性越好,剪切面撕裂带宽度越小;凸、凹模间隙越大,工件轮廓面光亮带的比例越小;材料剪切面光亮带比例随着外环填充率的增加而增加;随着反顶力的增加,工件轮廓面光亮带的比例明显增大。研究成果为闭挤式精冲新工艺的应用奠定了基础。     

闭挤式精冲成形直齿轮的齿顶撕裂问题

运用有限元分析软件分析了闭挤式精冲直齿轮齿顶端和齿根端剪切变形区材料的应力应变状态,以及凸凹模间隙、反顶力和外环填充率对齿顶撕裂的影响。结果表明:随着凸模下行,齿顶处静水压应力逐渐下降,齿顶附近侧面由于三面受摩擦力出现拉应力,导致静水压应力不足进而出现裂纹,另外加工硬化也会导致齿顶裂纹的出现;齿顶裂纹出现的几率与凸凹模间隙大小成正向关系,与反顶力和外环填充率大小成反向关系。研究发现,随着反顶力和外环填充率的增加以及凸凹模间隙的减小,可以有效控制裂纹的出现。     

闭挤式精冲直齿轮成形面的显微力学化学行为分析

直齿轮的齿廓形状复杂,其主要失效部位为齿部,通过对闭挤式精冲后的直齿轮齿部金相显微组织的观察、齿顶和齿根挤剪面附近的显微硬度分布测试,分析了闭挤式精冲直齿轮齿部的显微力学行为,同时通过极化曲线试验法研究了工件在3.5%Na Cl溶液中电化学腐蚀行为。结果表明:在靠近变形区的晶粒由于强大的三向压应力作用发生了巨大的变形,越靠近挤剪面附近的金属流线越致密,齿根的金属流线比齿顶细密。由于挤剪面附近材料变形程度很大,闭挤式精冲后的直齿轮齿部的加工硬化作用明显。齿部截面越靠近挤剪面显微硬度值越大,齿部轴向面内从塌角侧到毛刺侧,齿顶与齿根的显微硬度分布完全不同。精冲加工后直齿轮件耐蚀性能也有很大的提高。闭挤式精冲后的直齿轮的齿部有很强的耐磨性、抗疲劳强度,耐腐蚀性,直齿轮的使用寿命也得到了提高。     

闭挤式精冲直齿轮的材料流动分析

运用Deform-3D软件对闭挤式精冲直齿轮的材料流动特性进行数值模拟,分析了闭挤式精冲直齿轮成形过程中的反顶力对变形区材料流动特性和废料区涡流情况的影响。分析结果表明,反顶力可以有效延缓废料区材料涡流的消失,延迟拉应力出现,从而抑制产生早期裂纹;分析了齿顶、齿根面上材料流动情况,得出材料只在轴线方向流动,其他方向无明显流动,成形时齿根面受到的挤压作用大于齿顶面;观察齿轮成形试件的齿顶和齿根部无明显挤压纤维,验证了模拟结果的正确性。     

闭挤式精冲直齿轮时塌角的形成与控制

为了研究闭挤式精冲直齿轮时产生塌角的原因,通过有限元模拟和网格实验的方法,分析了闭挤式精冲直齿轮齿顶端和齿根端材料的流动特点,研究了精冲过程中的反顶力、分流降压腔和外环填充率对塌角成形的影响规律。结果表明:由于摩擦力引起的材料流动不均匀而导致直齿轮塌角的出现。塌角高度与反顶力、坯料外环填充率成反比,和分流降压腔成正比关系。因此,在闭挤式精冲过程中,适当增加挤压反顶力和坯料外环填充率大小,减小坯料分流降压腔尺寸可以有效减小塌角高度。     

闭挤式精冲直齿轮模具结构优化设计

针对闭挤式精冲模具型腔压力大的特点,提出了降低型腔压力的分流降压腔设计思路,并采取了分别在模具和坯料上设置分流降压腔的方案。以35钢直齿轮的闭挤式精冲为对象,采用Deform-3D有限元软件分别模拟了在坯料和凸模上设置半径为1~8 mm的分流降压腔,以研究其对型腔压力的调节作用以及其对零件成形质量的影响。分析表明,坯料上设置分流降压腔能更有效降低模具在径向和切向的受力,且分流降压腔半径不易过大,恰当的降压腔半径能减少齿形件齿顶开裂。此外,为减少干摩擦,提出了在模具相应位置设置润滑油存储结构。最后,设计了带有分流降压腔和润滑结构的实验模具,并通过实验检验了模具的实用性。     

闭挤式精冲工艺及其成形规律

针对存在的低塑性和高厚度零件难以精冲成形问题,提出了闭挤式精冲的概念和工艺方法,并阐述了该工艺的过程、原理和特点;设计了该闭挤式精冲工艺实验模具并用该工艺在低塑性材料YL12上精冲出了φ15 mm、高13 mm的高尺寸精度和低粗糙度的圆柱形零件.最后分析了变形区材料的流动规律和产品品质与坯料的关系.结果表明:精冲件外表面的光亮带大小随外环填充率增大而增大;内表面比外表面容易形成100%光亮带;试件表面的光亮带大小还与坯料厚度和模具主、副凹模凹坑深度的匹配有较大关系.     

闭挤式精冲变形区应力状态对断裂损伤的影响

文章将考虑静水应力、最大主应力及应变历史对材料损伤影响的Brozzo断裂准则模型,用于闭挤式精冲的断裂预测。分析了变形区材料的应力、应变状态对材料断裂损伤的影响,并通过DEFORM-2D有限元软件的模拟及物理试验进行验证。研究表明,Brozzo断裂准则能比较精确地模拟闭挤式精冲过程,模拟结果与试验误差在6%以内;主、副凹模闭合时,变形区材料所受的压应力越大,越有利于抑制裂纹的产生和扩展;精冲过程中,凸模刃口附近材料的压应力大于主凹模刃口附近材料,裂纹首先出现在主凹模刃口处,材料开始产生裂纹时的有效应变,随压应力的增加而增大。     

国产高抗挤套管残余应力初探

残余应力是影响套管挤毁抗力的主要因素之一,选择适当的热矫直工艺将降低残余应力,提高套管的抗挤性能。通过对国产244．5mm×11．99mmTP110T高抗挤套管残余应力的分析测试,研究了残余应力的产生过程、测量和控制方法,探讨了残余应力对挤毁压力的影响。     

基于物理实验的闭挤式精冲工艺研究

针对闭挤式精冲的机理和工艺方法,设计制造了闭挤式精冲工艺实验模具,并采用不同厚度和直径的坯料进行实验;分析了闭挤式精冲工艺中外环填充率与剪切面光亮比例的关系以及外环填充率与工件增厚之间的关系,得出模具工作部分尺寸的计算方法。实验表明,闭挤式精冲是一种有效的冲裁低塑性材料和厚板的工艺。     

精冲件质量问题分析与解决

从精冲件质量入手 ,列举了批量生产过程中模具和材料状况与零件质量的关系 ,对各种现象进行分析 ,针对具体情况提出了相应解决措施     

精冲技术在汽车零件生产中的应用

简述了精冲技术的基本原理、特点及其在汽车行业中的应用现状及发展趋势，并对其在制造业中的推广和应用提出了相应的对策。     

德国精冲件冲裁、切边和冲孔断面质量标准

详细介绍了德国工程师协会制定的精冲金属工件冲裁、切边和冲孔的冲裁面质量标准，希望对国内相关行业有一定的参考价值。     

厚板件修边精冲模设计

分析了厚板件提高断面精度的工艺方法,并介绍了修边精冲模结构、工作过程及模具设计要点。该模具的投产保证了厚板件支挡块的外形尺寸及性能要求,同时产能提升6倍以上。     

冲裁件的缺陷分析及对策

通过对造成冲裁件断面质量不好、毛刺过大、翘曲变形、外缘与内孔不准确等主要缺陷的原因分析，提出了具体的改进对策     

Al6061铣削精加工表层残余应力分布试验研究

目的探索铣削精加工工艺参数对Al6061工件表层残余应力的影响,提高零件的疲劳寿命。方法设计研究了只改变其中一个参数,其他参数不变的情况下,铣削精加工Al6061工件表层残余应力的分布情况。结果在平行于铣削进给方向(x direction)和垂直于铣削进给方向(y direction),所得表层残余应力均为压应力。随主轴转速的增大,所得工件表面残余压应力减小,残余应力最大值深度增加。当改变每齿进给时,随着每齿进给的增加,工件表面残余压应力减小,残余应力最大值出现在表面;随着铣削深度的增加,工件表面残余压应力减小,对残余应力最大值影响不大;随着铣削宽度的增加,工件表面残余压应力先减小后增大,残余应力最大值从表面向深度层移动。当主轴转速为10 000 r/min、每齿进给为0.015 mm、铣削深度为0.5 mm、铣削宽度为11.8 mm时,对表层残余应力的影响最大,影响层深约245μm,残余压应力最大值为147.67 MPa,其峰值深度约为80μm。结论 Al6061铣削精加工时,如果要获得较大的表面残余压应力,应该选择主轴转速、每齿进给、铣削深度、铣削宽度都较小。在切深方向,如果要获得较大残余压应力,应该选择较大的主轴转速和铣削宽度、较小的每齿进给、合适的铣削深度。     

热双金属残余应力的电阻分析

通过测定电阻和X射线衍射分析，研究了5J20110热双金属及组元在稳定化热处理过程中电阻率和残余应力随循环次数的变化。结果表明，热双金属的室温电阻率随循环次数的增加而降低，其原因是残余应力随循环次数的增加而降低。通过电阻率的分析可以确定稳定化热处理的工艺参数。     

残余应力对X80 UOE钢管耐电化学腐蚀性能的影响

采用极化曲线测试和交流阻抗分析研究了不同残余应力状态下X80 UOE管线钢母材和焊缝在NS4模拟土壤溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明,残余拉应力的存在造成局部自腐蚀电位的降低,为应力腐蚀裂纹的产生起到加速作用;X80 UOE钢管的焊缝较母材更易发生腐蚀;但残余应力对X80 UOE钢管母材应力腐蚀行为的影响更大;高残余拉应力试样的表面膜层的阻抗最小,更容易发生局部溶解腐蚀破坏。     

Nd-Fe-B合金的腐蚀及防蚀表面处理

研究了在环境腐蚀试验条件下Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ合金的腐蚀行为及腐蚀对其磁性能的影响,并提出了防止腐蚀的表面处理方法。试验结果表明,Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ合金有较高的腐蚀速率,腐蚀后Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ合金的磁性能降低。化学镀Ｎｉ－Ｐ及电泳涂装的复合表面处理方法,具有良好的防蚀效果。     

坦克履带销表面残余应力分析

用X射线应力测量仪分别测定了坦克履带销经滚压、喷丸和滚压加喷丸三种表面强化后的表面残余应力。结果表明,滚压后履带销的表面残余压应力在轴向和切向均较其他二者大,故在这三种工艺中,滚压应是坦克履带销的最佳表面强化工艺。滚压后再喷丸显著降低工件的表面残余压应力。