TB9钛合金芯杆冷镦成形模拟及实验研究北大核心CSCD

针对TB9钛合金芯杆冷镦成形存在的问题,利用DEFORM有限元软件模拟分析了TB9钛合金芯杆的镦制成形工艺,讨论了多工位冷镦成形中变形量、摩擦因数对芯杆镦头质量的影响。进而通过实验分析了芯杆镦头剪切带的组织和力学性能。结果表明:芯杆三工位镦制成形中,采用不同镦制变形量获得了芯杆镦头的应变分布,有效控制了因镦头中心部位变形程度高而造成的镦制缺陷。摩擦因数的减小会降低镦头的应变,当变形量为50%时,三工位镦制成形的摩擦因数为0.35的镦头中心部位的等效应变为1.18874,摩擦因数为0.25的镦头中心部位的等效应变为1.12713,摩擦因数为0.15的镦头中心部位的等效应变为1.07401,提高了镦头的均匀变形程度。通过测试分析芯杆镦头样件可知,镦头内部无微孔洞、微裂纹等缺陷产生,镦头内部形成的剪切带区域的微观组织最密且呈纤维状,剪切带区域的平均硬度为354.8 HV,为芯杆镦头硬度最大之处。     

技术消息

该模(见图)可供销类零件热镦头用,只要按零件头部的不同形状、直径、长短更换上模13、下模14和顶芯15就可进行镦头。若镦头零件的批量较大时,还可将水管接头7接通水源,进行循环冷却。若零件杆部较长时,可将顶杆头11取消。我厂经多年使用,被镦过的零件有直径φ12～26毫米、长度29～190毫米等十几种,使用效果较好。     

双耳托板螺钉断裂原因分析及改进措施

双耳托板螺钉装配过程中在托板与杆部结合处发生断裂。对断裂螺钉进行断口形貌分析,确定断裂性质为过载断裂;对同批次螺钉进行了金相、硬度、拉力试验、楔负载试验以及模拟安装试验,结果表明,螺钉断裂原因主要与断裂位置流线密集有关,同时热处理制度不匹配和流线被切断对断裂有促进作用。针对螺钉断裂有关原因提出了改进冷镦工艺、调整热处理制度和优化头(托板)杆加工工艺等改进措施,并对改进效果进行了验证,结果表明改进有效,新工艺加工的螺钉装配过程未再发生相同断裂现象。     

螺栓联合机三序顶出凸轮的改进

我厂使用齐齐哈尔第二机床厂生产的Z47——12C螺栓联合自动机生产内六方螺钉,该机是八十年代我国自行设计、制造的先进冷镦设备。经过近2年来的实际工作,为适应我厂生产,我们对设备先后改造了三序顶出部分、自动搓丝机部分,取得成功。机床由冷镦机、搓丝机、料道三部分组成。不包括切断有三个变形工位:预成形、镦头和切边。加工内六方螺钉时,由于材料的变形工艺与六方头螺栓不同,不仅需要更换模具,而且还需要把第三序推出,改成与前两序(预成形、镦头)相同推出时间的结构,以便完成镦出内六角和缩杆的任务(图1)。这就是     

铁道车辆热铆连接的有限元分析

为了进一步研究铁道车辆热铆连接过程,基于热固耦合有限元理论建立铆钉和铆接件的有限元模型,模拟热铆连接过程,并结合试验进行验证。将热铆连接变形过程分为6个阶段,分析铆钉在热铆连接过程中的受力和变形情况,并通过改变铆钉钉杆长度和镦头高度,分析不同参数对热铆连接的影响,并得到最佳热铆参数。结果表明:铆钉的最大应力集中在铆钉镦头和与铆接件边缘相接触的中心部位,最大应变集中在镦头靠近铆接件边缘的位置;钉杆长度小于一定值时,铆钉的最大应力均发生在铆钉镦头顶部和镦头与铆接件边缘相接触的中心部位,超过该值时,应力集中位置只出现在铆钉镦头顶部;铆钉的最大应力随镦头高度总体呈下降趋势。     

TC4钛合金连接板抽芯铆接数值模拟

以某型高速战机的TC4钛合金蒙皮的抽芯铆接工艺为研究对象，基于ABAQUS有限元软件对TC4钛合金连接板的抽芯铆接过程进行了数值模拟，并通过抽芯铆接试验验证了有限元模型的准确性，分析探讨了抽芯铆钉和连接板的变形情况、残余应力和残余应变。结果表明：在抽芯铆接过程中，钉杆断颈槽部位、锁紧环、镦头部位和铆钉孔附近产生了明显的应力集中；越靠近镦头部位，金属材料流动越剧烈。抽芯铆接完成后，残余应力主要分布在钉杆断颈槽部位、锁紧环、镦头部位、铆钉孔附近，其中，钉杆断裂位置的残余应力最大，约为1015 MPa;残余应变主要分布在镦头部位、锁紧环、铆钉孔附近，其中，镦头部位残余应变最大，约为0.49。     

柴油机进排气门的锻造多工位模

进排气门的锻坯如图1所示.它原来是在空气锤上拔出杆部后,再经加热,分别在三台不同的设备上(250公斤空气锤、120吨压力机、60吨压力机)进行镦头、切边、切去杆部余料.共需二火,使用三套模具和三台设备.因而生产效率低,质量差,模具寿命低,燃油消耗高,占用设备多.     

GH4169合金叶片制坯成形工艺数值模拟优化

基于塑性有限元原理,应用Deform数值模拟平台,通过变形温度、压下量对挤杆成形及变形速度、摩擦条件对镦头成形的各场量进行深入研究,全面揭示了GH4169合金叶片制坯过程成形规律,并对其工艺参数进行优化.结果表明:适当的提升锻造温度有利于挤杆锻后温度的平稳分布;变形温度的增大使杆部各区域金属流动速度差异逐渐缩小,挤杆为...     

SWRCH18A冷镦钢镦制螺钉开裂原因分析

使用SWRCH18A冷镦钢盘条镦制螺钉过程中部分螺钉头出现开裂。对开裂试样进行宏观观察、金相检测、非金属夹杂物检测、电镜检测等各种试验分析,对缺陷部位进行显微硬度及微区能谱成分分析,最终确认螺钉头开裂的主要原因是盘条内部近表面区域存在异金属夹杂物。异金属夹杂物产生的主要原因是由于冶炼操作不当,补加的硅锰等铁合金不能全部熔化或扩散不均匀引起的。异金属夹杂物属于不允许存在的缺陷,严重地破坏了钢组织的完整性,使材料在后续轧制、拉拔、冷镦等加工过程中形成裂纹并开裂。     

空心杆镦锻成形模具设计

大镦锻比管坯端部镦粗时容易发生轴向失稳,在管坯的内壁形成环形内凹,最终可形成折叠.分析了空心杆锻件的形状和尺寸,镦粗时易在法兰部位产生内凹和折叠,方部不易成形.根据管坯镦粗成形规则,设计平锻模具,并进行了工艺实验,最后得到了合格的锻件.     

PC钢棒镦头开裂原因分析

PC钢棒在生产过程中出现镦头开裂。对未经镦头的PC钢棒进行宏观(低倍)、化学成分、金相组织及夹杂物检测。结果发现,PC钢棒组织内部存在表面脱碳、表面裂纹、块状碳化物和纵向夹杂物等缺陷,这些缺陷是导致PC钢棒镦头开裂的主要原因。     

气压自动换位镦头模

在热镦球头杆件的球头时,当其毛坯的被镦部分长度l与毛坯料直径d之比≤3时则可一次镦成球头。但当3≤l/d≤4.5时则需分成两次镦锻。许多工厂在生产这种需经两次热镦的球头杆时往往采用两次加热(即分两道工序)的办法,这样做不但效率低、浪费能源而且锻件     

齿轮轴锻件的试制

通过加大杆部直径的锻造余量,合理控制漏盘与杆部的间隙,采用局部镦粗法兰后错移,再成形杆部的方法,成功解决了传统工艺锻造时,号印后因号印长度短使端部压凹的问题或为满足最小号印长度造成钢锭利用率低的问题。     

系列化拉条镦头模设计

介绍了在通用冲床上使用镦头模热镦成形系列化拉条半球形端部的模具设计要点、模具结构、工作过程以及主要零件的设计方法。该模具可快捷地更换凸模与夹紧镶块,镦压不同尺寸规格的拉条。     

轴杆类零件卧式浮动镦锻模

介绍了2种在普通压力机上进行轴杆类卧式镦锻的浮动模结构 ,卧式镦锻模适用于长径比较大的轴杆类零件的成形。论述了2种实用卧式镦锻模的结构形式和工作过程 ,其特点是采用轴向对分浮动凹模结构 ,锻件无飞边。     

CFRP构件抽芯铆接损伤及拉伸剪切性能

为了提高飞机碳纤维增强树脂基复合材料构件的铆接质量,针对飞机开敞性较差的CFRP构件,通过试验研究其单侧抽芯铆接损伤行为及拉伸剪切性能。研究结果表明：CFRP构件单侧抽芯铆接后,外观并未出现明显损伤,钉杆长度过大将造成镦头过高甚至歪斜;铆接过程中,构件受镦头挤压作用,钉孔局部发生折弯变形,产生挤压损伤,且损伤主要集中于镦头处CFRP构件的孔口外表面,钉孔直径越大,单侧铆接损伤越明显;构件的拉伸剪切力-位移响应依次呈现明显的线性增长阶段、屈服阶段和断裂破坏阶段的特征,构件的屈服和最终失效由铆钉主导,构件的失效模式均为铆钉剪切失效;构件的拉伸屈服极限随着钉孔直径的增加而提高,钉杆长度为8 mm时构件的屈服极限均大于钉杆长度为6 mm的构件。     

长杆径热镦六角头螺栓缩径成形模的设计

根据楔形机构原理,对长杆径螺栓缩径的模具进行了设计,介绍了模具的结构及特点、工作原理及使用中应注意的问题,其特点是在缩径前用半模将螺栓杆部夹紧,提高了杆部的刚度,消除了长杆径螺栓缩径时的杆径弯曲、镦粗现象；以杆部为定位基准,改进了以往缩径模以头部为定位基准产生的弊病,以保证缩径后螺栓杆部与头部同心及螺栓杆部直线度不超差.这能解决长杆径螺栓缩径不直的难题,具有实用性、可操作性和技术经济效益.     

用粗牙普通螺纹搓丝板加工细牙普通螺纹

某用户急需加工一种六角头螺栓,规格M10×1.25×43,数量3万件。外形已镦出,杆部外圆尺寸φ9.183,即搓丝中径d_2。联系过数家企业,不是无滚丝轮,就是无搓丝板,希望我厂帮助解决。我厂有标准的M8搓丝板和自动搓丝机,     

12.9级高强度螺栓断裂原因分析

柴油机12.9级高强度螺栓材料为42CrMo钢,在紧固过程中发生断裂。对断裂的螺栓进行了宏观检验、化学成分分析、锻造纤维流线检验和金相检验,并检查了螺栓的加工工艺,以揭示其断裂的原因。结果表明:螺栓在镦锻过程中,头-杆结合部产生了裂纹,大大减小了螺栓的有效承载面积,在紧固力的作用下发生断裂。检查发现,螺栓有因热处理不当而产生的脱碳,但这不是造成螺栓断裂的原因。     

大型工件与刀具的装夹

在重型机器制造中,为了改变落后的装夹方法,我厂设计和制造了几种机械和液压的装夹工具,生产中收到了一定的效果。现将它们的结构和使用情况介绍如下: 一、可调支承可调支承的结构见图1,它由底座1和支承杆2组成。在支承杆上有若干个扁圆形环,在底座上边支承盖上开有扁圆形槽,当需要调整支承高度时,旋转支承杆使上面的扁圆环对准支承盖上的扁圆槽,使支承杆升降,再将支承杆旋转90°,支承杆即定位。它的优点是结构简单,高度