钛合金六角头螺栓头部成形技术

介绍了钛合金六角头螺栓的头部成形原理和变形特点,通过有限元数值模拟和试验对钛合金六角头螺栓的头部成形过程进行了研究。结果表明:通过设计合理的工艺方案,钛合金六角头螺栓的六角头可以采用模具成形;头部成形模拟结果与试验吻合较好;模具成形的六角头部显微组织和流线满足产品标准的要求,选择工艺可行。     

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.     

A286高温合金薄壁管件镦制工艺优化北大核心CSCD

针对某型A286高温合金薄壁管件的薄壁特征镦制成形过程中,容易出现折叠、填充不完全、飞边等问题进行了研究。提出了正挤压和反挤压两种材料流动方式,并利用Deforn-3D有限元软件进行数值模拟。对比分析了两种镦制工艺成形过程中的成形效果、等效应力、等效应变、金属流线和材料流动规律,数值模拟结果表明:与反挤压相比,正挤压成形制件的应力集中明显,金属流线紊乱,且有明显缺陷,采用反挤压镦制工艺更加合理。镦制实验结果表明,采用反挤压镦制成形的制件具有良好的几何特性,无填充不完全、折叠、飞边等缺陷,实验结果与数值模拟结果一致。     

高温六角头螺栓毛坯热挤压成型模具设计

对高温六角头螺栓的热挤压成型工艺进行了分析,设计了合理的模具结构及成型工艺流程,通过实际生产完成了M64 mm×350 mm六角头螺栓毛坯的热挤压生产,提高了材料利用率,缩短了后续机加工时间,节约了加工成本。     

航天用超大规格GH4169高温合金螺栓热镦工艺

为研究一种航天用超大规格GH4169高温合金螺栓热镦工艺,利用热模拟试验机对材料进行了高温压缩实验,分析了不同变形温度和应变速率对材料变形抗力的影响,并对GH4169高温合金螺栓的热镦成形过程进行了数值模拟,分析了成形过程中等效应力场分布、损伤值分布、金属流线分布、摩擦因数对成形载荷的影响,最后进行了工艺实验。研究结果表明：应变速率一定时,随着变形温度的升高,材料的变形抗力逐渐降低;变形温度一定时,随应变速率的增大,材料的变形抗力逐渐增大;摩擦因数μ=0.3时成形过程中的最大载荷为3.56×10⁶ N,摩擦因数μ=0.5时成形过程中的最大载荷为4.11×10⁶ N。工艺实验得到的GH4169高温合金螺栓锻件充填饱满,尺寸符合要求,未发现锻造缺陷,符合航天领域使用需求。     

两种冶炼工艺下A286高温合金的热变形行为

为了探究真空感应+真空自耗(VIM+VAR)和电炉+精炼+真空自耗(EAF+LF+VAR)两种工艺冶炼A286高温合金的热变形行为,利用Gleeble-3800热模拟试验机在温度950~1150 ℃和应变速率0.01~10 s^-1范围内进行热压缩试验。基于摩擦和绝热加热修正后的真应力-真应变曲线和应变硬化率曲线建立了A286合金的Arrhenius本构方程,确定了VIM+VAR合金和EAF+LF+VAR合金的热激活能分别为358.15和372.54 kJ·mol^-1。利用临界应变和动态再结晶体积分数50%应变引入动态再结晶速度参数k_v,建立新的动态再结晶模型。采用Prasad 准则绘制两种钢在应变0.2、0.5和0.9下的热加工图,并结合组织分析,确定VIM+VAR合金的最佳热加工工艺条件为1050~1100 ℃,0.01~1 s^-1和1100~1150 ℃,0.1~10 s^-1;EAF+LF+VAR合金的最佳热加工工艺条件为1050~1100 ℃,0.01~1 s^-1和1100~1150 ℃,0.1~3 s^-1,得出VIM+VAR合金的热加工区间较宽,其热加工性能优于EAF+LF+VAR合金。     

带台阶式齿轮槽钛合金沉头螺栓镦制成形仿真优化北大核心CSCD

针对带台阶式齿轮槽钛合金100°沉头螺栓镦制过程易出现冲针套台阶断裂失效的问题,进行Deform-3D有限元仿真优化,通过改变预成形坯件结构来改善精冲终成形时的受力情况,以达到延长精冲模使用寿命的目的。结果表明:将原成形方案改为沉头带锥孔的方案,可以改变终成形时材料与冲针套台阶的接触顺序,减小冲针套台阶与材料的接触时间和其所受应力,缩小冲针套台阶的应力集中区域;通过仿真得出优化成形方案,即最佳成形参数为α=100°、d=Φ8.5 mm和β=140°。最后,根据实际镦制情况对仿真得出的参数进行了调整,调整后的最佳成形参数为α=100°、d=Φ6.5 mm和β=140°,并且在该参数下得到了较好的成形结果,验证了该方案的可行性。     

A286高温合金薄壁管件冷镦冲连皮力预测及冲头结构参数优化

薄壁管件冲连皮力预测与冲头参数优化是冲连皮加工过程中需要考虑的重要问题,基于DEFORM软件对薄壁管件冲连皮过程进行了数值模拟仿真,利用极差分析了冲头前角A、圆角半径r和冲连皮间隙C对最大冲连皮力Fmax的影响程度;建立了BP神经网络模型,预测了薄壁管件冲连皮过程中的最大冲连皮力,相关系数R达到了0.97608;以冲连皮过程中最大冲连皮力最小为优化目标,利用遗传算法优化了冲头结构参数(冲头前角A、圆角半径r和冲连皮间隙C),得到最优的冲头结构参数为冲头前角A=12.8°、圆角半径r=0.2 mm和冲连皮间隙C=0.12 mm;基于仿真实验,验证了优化的冲头结构参数的准确性,为薄壁管件冲连皮过程的优化和冲头结构参数的选择提供了依据。     

飞机复杂蒙皮拉形工艺参数优化设计

蒙皮拉形是一个复杂的材料成形过程,对其进行工艺参数的优化十分重要。文章阐述了蒙皮拉形中的主要成形缺陷,并将这些缺陷进行量化,作为拉形工艺优化的目标函数。分析拉形过程中的主要工艺参数,提出了筛选重要参数的方法,以确定对成形质量起决定性作用的工艺参数。应用响应面法建立了工艺参数与成形质量评价指标之间的函数关系,并采用评价函数法,将多目标优化问题转化为单目标优化问题,对拉形实例进行了工艺参数的优化。通过有限元仿真以及生产试验,验证了该工艺参数优化方法的有效性与准确性。