基于微观组织演变模拟的7050铝合金法兰盘预制坯优化

利用有限元模拟软件DEFORM-3D对不同预制坯料的7050铝合金法兰盘锻造过程进行数值模拟,并分析了成形过程中坯料等效应变、晶粒大小、晶粒均匀性和动态再结晶体积分数的分布和演变。结果表明,阶梯形坯料成形能较好地解决锥形坯料成形所出现的粗晶、混晶及动态再结晶体积分数不高等问题,有利于提高该类锻件力学性能,对生产有一定的指导意义。     

粉锻件预制坯的设计

讨论了粉锻件预制坯的设计内容-预制坯密度的选择、形状和尺寸的设计，讨论了粉锻件预制坯的分类-简单形状预制坯和近似形状预制坯，讨论直齿轮、伞齿轮、法兰件和长轴类粉锻件预制坯的设计。     

汽车车壳铝合金弧形件预制坯成形模拟研究

在考虑塑性变形和加工硬化机制的基础上,利用有限元模拟软件DEFORM对汽车车壳铝合金大型弧形工件成形过程进行数值模拟,并对成形过程中采用不同预制坯料的充填情况、应变均匀性以及成形载荷进行分析。结果表明,预制坯方案II的成形性能较好,可提高汽车车壳铝合金弧形件的充填率和应变均匀性,降低载荷。     

航空铝合金构件淬火残余应力的数值模拟

可固溶强化的铝合金在通过剧烈淬火获得高强度的过程中，会产生很大的淬火残余应力，并容易引起淬火变形与裂纹。本文将有限元方法用于预测航空铝合金构件淬火残余应力的产生与分布规律，首先针对铝合金试样的淬火过程建立数学模型，进行数值模拟，其次将分析方法用于预测某7075铝合金飞机隔框的淬火残余应力分布规律。并采用裂纹柔度法进行了实验测定，实验结果与模拟结果对比具有很好的一致性。     

预制坯对航空类铝合金H型锻件截面组织流线的影响

针对航空类铝合金H型锻件成形过程出现的穿流、变形不均匀等缺陷,以Deform软件为平台,研究不同筋部高宽比预制坯对铝合金H型锻件成形过程中金属流线及晶粒尺寸的影响。研究结果表明,预制坯高宽比越小,锻件出现穿流缺陷越严重;预制坯高宽比越大,锻件出现穿流的几率越小,但锻件截面晶粒尺寸分布越不均匀。     

弧齿锥齿轮冷挤压预制坯的优化设计

针对三轮摩托车倒挡机构从动锥齿轮的结构特点,设计了冷挤压件.借助塑性有限元软件,模拟了弧齿锥齿轮的分流挤压成形过程,研究了预制坯的形状、锥角及直径对成形力及成形质贫的影响.模拟结果表明,圆柱锥形预制坯最适合冷挤压成形,当坯料锥角比冷挤压件锥角小7.～12.时,成形力较小;而预制坯直径选择不当,将会造成齿形无法充满.工艺...     

锻造曲轴预制坯连皮结构优化设计

针对曲轴模锻生产中普遍存在的平衡块充填困难、材料利用率低下的问题,对常规曲轴预制坯等厚连皮结构进行了优化设计.提出了梯形、凹形、凸型三种新型的工艺连皮形式.并构建有限元模型分别对其进行仿真分析.通过对比分析发现:连皮形式对曲轴预成形效果的影响很大,其中凸形连皮具有最优的平衡块填充能力.在此基础上进一步对凸形连皮的厚度进行了优化,最终得到了较优的连皮结构和厚度取值,研究内容最终得到实验验证.     

单工序少无毛边锻造过程预制坯形状优化设计

针对单工锻造在终锻之前一般都需要以镦粗进行预制坯的实际情况，通过刚粘塑性有限元法，以实际锻件超出预定值线部分的体积为目标函数，以镦粗的压下量为优化设计变量，采用黄金分割法对其预制坯工艺化设计进行了研究。并对一轴对称锻件的镦粗压下量进行了优化设计，优化取得了明显的效果。     

预制坯形状对高压导叶片锻造成形过程中金属流动的影响

高压导叶片锻造成形时内部出现流线涡流、应变分布不均及应力集中等缺陷。针对此现象,本文研究了不同预制坯形状对金属流动的影响。研究结果表明:预制坯榫头部分形状为腰果形且外侧加设一定高度的凸台、叶身部分坯料为半月形时,所有金属都在指定的范围内作短程的定向流动,成形完毕后金属流线与锻件形状保持一致,流线顺畅,可以使锻件内部变形更均匀,避免了应力集中现象。     

铝合金与复合材料组合构件的涂装工艺

目的解决底/面漆涂层在铝合金与复合材料基材表面经常出现剥离、起泡、开裂等缺陷问题。方法通过对问题涂层部件的结构设计合理性分析,指出了封闭式蒙皮结构部件出现的设计缺陷。对铝合金与复合材料的加工工艺进行了分析,用对比试验的方法,验证了铝合金阳极氧化处理工艺所生成的保护膜对涂层性能的影响。通过改进表面前处理工艺,验证了复合材料表层残留的脱模剂是影响涂层附着力的主要原因。以改善涂层应力变化适应能力为目的,调整了涂料韧性配方,涂覆不同的基材和相关结构部件,用可模拟产品试验考核状态的"温度冲击+振动+湿热"联合加载试验方法,验证了设计与工艺改进后的涂层性能。结果合理设计通气孔后,消除了封闭式蒙皮结构部件内部气体的膨胀效应,改进铝合金与复合材料表面前处理工艺和涂料韧性后,涂层不再出现起层开裂现象。结论封闭式蒙皮结构部件应设置内外通气工艺孔,彻底清除复合材料表面脱模剂渗透层和铝合金表面的阳极氧化膜,选用韧性好的涂料体系,能够有效提升铝合金与复合材料组合构件表面涂层的环境适应性能。     

7020铝合金搅拌摩擦焊试验研究

采用搅拌摩擦焊方法对高速客车车体用材料7020铝合金板进行焊接,观察了焊接接头的金相组织,测试了焊接接头的拉伸性能、冲击性能及硬度分布。结果表明,采用搅拌头旋转速度1200r/min、焊接速度150mm/min时,抗拉强度高达309 MPa,是母材的78%;焊接接头软化状况比MIG焊接的接头软化程度弱。焊接接头各区组织的不均匀性造成了接头硬度分布不均匀和冲击韧性差异,焊核区为等轴晶粒是其为各区韧性最高的重要原因。     

5083铝合金均匀化退火工艺研究

对5083铝合金的均匀化退火工艺进行了研究.结果表明:经465℃×35h均匀化退火的5083合金组织中残留相有(FeMn)Al6和少量的β(Mg2Al3),揭示了均匀化工艺对合金组织和性能的影响规律,进而为工业化生产提供了理论依据.     

4343铝合金铸轧板坯退火工艺的改进研究

改进4343铝合金铸轧板料的退火工艺,研究均匀化退火温度对合金组织与性能的影响。结果表明,4343铝合金铸轧坯不同位置的微观组织差别很大,上部和下部组织良好,共晶硅聚集成板条状。大量共晶硅与Fe、Mn等元素形成FeSiAl5和AlMnFeSi等化合物,聚集在铸轧坯中部。520℃下均匀化退火有利于降低断裂的风险。     

铝合金半球形件冲压成形数值模拟与实验研究

变形铝合金冲压成形性能研究是国内外研究的重点课题。本文以铝合金半球形件为例,采用实验和数值模拟相结合的方法探索了铝合金半球形件冲压成形的基本规律。研究表明,压边力对铝合金板材件的冲压成形质量具有重大影响,合理的压边力能大大提高铝合金半球形件的成形性。另外,采用仿真软件对板材件的冲压成形过程进行模拟分析,可大大缩短产品及模具的开发周期,提高产品的成形质量及市场竞争力。     

铝合金壳体铸件翻转浇注工艺研究

翻转浇注是重力浇注的一种特殊形式,它有许多优点,有利于解决复杂铸件浇注过程产生的缩孔、缩松、气孔、夹杂等铸造缺陷.对航空用铝合金壳体铸件的浇注工艺进行了研究,分析了传统重力底注铝合金壳体铸造缺陷的原因,提出了翻转浇注工艺并进行了改进.结果表明,改进后的工艺使铝合金壳体铸件的合格率增至90％,获得了无夹渣和气孔的铸件.     

铝合金切削过程刀具磨损预测研究

为更精确地研究刀具磨损,建立刀具磨损模型至关重要。目前刀具磨损的模型主要是经典的刀具磨损模型和刀具磨损预测模型,刀具磨损预测模型主要为人工神经网络、隐马尔可夫模型和支持向量机模型。分析铝合金切削过程中的刀具磨损机制,总结经典的刀具磨损模型,梳理刀具磨损预测模型。铝合金切削过程中刀具主要的磨损机制为黏着磨损、扩散磨损和磨粒磨损。结果表明：在黏着磨损和磨粒磨损的基础上考虑扩散磨损的刀具磨损理论模型最接近实际加工。     

铝合金复杂曲面薄壁件液压成形技术

介绍了适合于制造铝合金复杂曲面薄壁件的液压成形技术,包括充液拉深、可控径向加压充液拉深和液体凸模拉深。由于充液拉深能提高成形极限,适合于制造铝合金复杂型面零件。可控径向加压充液拉深通过径向压力向内推料,进一步提高了成形极限,适合于成形大高径比筒形件。液体凸模拉深适合于获得深度较大、形状复杂、尤其底部具有小过渡圆角的复杂形状零件。     

铝合金网格内筋零件成形工艺研究

针对内腔网格筋板件自身的特点,制定出采用轴向加载、径向挤压、等温成形工艺成形该类零件,并对成形过程进行了数值模拟和物理模拟研究,介绍了该类零件的模具结构设计。     

铝熔体除氢精炼工艺的研究

建立了气泡浮游法除气的数学模型,分析了模型中参数对除气效果的影响,用Hyscan Ⅱ测氢仪现场试验研究了数学模型中的参数对除气效果的影响,比较了氮气和氩气的除气效果。试验发现,氩气的除气效果好于氮气的除气效果,浮游法除气后的最佳静置时间为30min左右,铝熔体的最佳浇注温度为680～685℃。