大螺旋角内螺纹铜管滚珠旋压工艺设计平台

大螺旋角内螺纹铜管滚珠旋压成形模具设计是一个复杂过程,目前还没有系统精确的计算方法。介绍了一种逆推法:根据螺纹管规格,从定径模开始,从后往前依次推算出钢球、滚压环、螺纹芯头、减径模、管坯等参数值,采用该方法建立成形工艺设计平台,进行大螺旋角内螺纹铜管的成形模具智能化设计。采用面向对象的程序设计方法,对Φ7 mm×0.24 mm×0.15 mm规格的大螺旋角内螺纹铜管成形工艺进行设计,获得了成形模具及成形工艺参数。将获得的参数应用于实际生产,得到的成品内螺纹铜管件的齿形参数良好,没有齿形缺陷,符合产品技术要求。     

拉拔工艺参数对微型直齿沟槽铜管成形的影响

利用高速充液旋压技术加工出直径为6mm的沟槽管;然后,采用多级拉拔成形方法加工出直径为3～6mm的微型直齿沟槽铜管。在分析其加工成形机理的基础上,重点研究拉拔工艺参数对沟槽管成形的影响规律。结果表明：在微型直齿沟槽铜管成形过程中,随着拉拔成形直径的缩小,壁厚增加,槽深和槽宽均减小;同时,壁厚随着拉拔模具角的增加而减小,而槽深和槽宽随着拉拔模具角的增加而增加;随着拉拔级次压缩率的增大,拉拔力增大,过大的拉拔级次压缩率会导致微型直齿沟槽铜管拉拔成形轴向沟槽产生断裂。随着拉拔模具角的增大,拉拔力先减小后增大,并且存在一个最小值区域。当拉拔模具角α=16°时,拉拔力最小,此为最佳拉拔模具角。     

瘦高齿内螺纹铜管“残齿”的形成机理分析及解决对策

瘦高齿是内螺纹铜管齿形发展的主要方向,然而由于其齿形的特殊性,在生产瘦高齿铜管时,齿型容易崩缺,形成“残齿”,对铜管性能造成严重危害.通过研究瘦高齿的成形过程,弄清了“残齿”产生的原因:主要是盘拉母坯塑性较差或屈服强度过高,模具特别是芯头的设计不合理,内螺纹成形工艺不合理,管坯尺寸精度不足、润滑工艺不合理等.在大量分析和试验研究的基础上,通过改善盘拉母坯的质量,优化其力学性能及晶粒度,优化模具结构和尺寸以及优化成形工艺,可有效避免“残齿”的产生,实现瘦高齿内螺纹铜管的正常生产.     

基于有限元模拟的内螺纹铜管旋压成型参数确定

内螺纹铜管传热面积大,可以造成紊流效果,提高换热效率,是空调、冰箱的主要换热介质。旋压成型是制造内螺纹铜管的高效成型工序。为研究内螺纹铜管旋压成型过程中的材料流动规律,运用非线性有限元分析软件,对内螺纹旋压成型过程进行了仿真。结果表明,在旋压过程中,铜管经历了类似于行星辊轧的,从圆形到多边形,最后恢复圆形的过程;此外铜管除了发生横截面方向弯曲外,还发生轴向运动,两者叠加产生了羽片扭转;当铜管材料填满螺纹槽后,多余的材料沿旋压方向流动,将耗费过多的能量。减少管坯的直径和壁厚,可以减少截面方向弯曲,并可以减少壁厚过大导致多余材料周向流动的能量损失。文章讨论了旋压速度的选取,认为尽可能选用低的旋压速度,可以减少羽片扭转。     

大直径薄壁铝合金封头剪切旋压成形研究

应用ABAQUS/Explicit软件平台建立了大直径薄壁铝合金封头剪切旋压成形过程的有限元数值模型,通过数值模拟对大直径薄壁铝合金封头在剪切旋压过程中的应力应变分布进行了分析,获得了工艺参数对成形质量的影响规律为:随旋轮圆角半径R、旋轮进给比f及芯模转速n的增大,旋压件的不均匀变形度呈增大趋势;随旋轮圆角半径、旋轮进给比的增大,旋压件壁厚极小值逐渐减小;随芯模转速提高,壁厚极小值增大,旋压件壁厚极大值对工艺参数的变化不敏感。在此基础上确定了优化工艺参数为:R=12 mm,f=1 mm·r~(-1),n=40 r·min~(-1),并进行剪切旋压成形试验,获得了质量合格的Ф2600 mm大直径薄壁铝合金封头样件。     

工艺参数对带内齿离合器毂旋压成形过程影响

通过实验,系统研究了旋轮和芯模间隙、旋轮进给比、芯模转速3个关键工艺参数对带内齿离合器毂旋压成形过程中内齿成形性能的影响规律。结果表明,旋轮和芯模间隙越小,内齿的成形效果越好,但产品成形精度和质量越差;旋轮进给比增大有利于内齿成形,但过大的旋轮进给比会降低产品表面质量;芯模转速对内齿的成形效果影响不大,但设备刚度允许的情况下尽量取大值可以提高成形效率。基于上述研究,确定带内齿离合器毂旋压成形过程的合理成形参数取值,并通过实验获得了合格产品。该研究成果对带内齿离合器毂旋压成形过程的优化设计和精确成形与控制具有重要意义。     

空调与制冷用内螺纹铜管的高频焊接

采用高频焊接方法生产内螺纹铜管,可以任意改变内部螺纹的形状,使热交换管的换热效率得到更大程度的提高,而且生产效率高,成本低,是目前国际上内螺纹铜管的最佳生产方法.研究了内螺纹铜管的高频焊接工艺,确定了合理的工艺参数,焊缝经扩口试验、压扁试验、金相分析及晶粒度测定均满足行业要求,该工艺是一种理想的焊接工艺.     

C250钢薄壁外台阶壳体旋压工艺研究

主要对外径Ф300 mm、带3处外台阶的C250马氏体时效钢薄壁壳体旋压加工进行工艺研究。针对马氏体时效钢时效处理后会产生收缩的特性,通过实验统计出Ф300 mm、壁厚2~3 mm旋压壳体时效后的收径量。因此在旋压壳体加工时,预留出时效后的收径量,待时效处理后达到最终设计技术指标。结合C250马氏体时效钢的材料性能与零件结构特点进行分析,确定采用多道次正旋压方案。验证了Ф300 mm壳体在不进行中间热处理加工和80%总变形率的条件下,直径公差0.32 mm与壁厚公差0.1 mm的高精度壳体成形的可行性。     

挤压速度对铝合金内螺纹管齿部组织演变的影响北大核心CSCD

挤压速度和温度作为挤压的关键工艺,直接影响制品的组织性能。为此采用6063铝合金为实验材料,以铝合金内螺纹管为研究对象,研究了挤压速度(60~120 mm·min^(-1))对铝合金内螺纹管齿形质量和组织演变的影响。结果表明,在恒定的挤压温度(460℃)下,随着挤压速度的升高,齿槽角α逐渐减小,齿槽角β先减小后增大,在挤压速度为60 mm·min^(-1)时α和β取得最大值,分别为142.67°和148.67°。通过显微组织分析,发现齿部横截面主要为等轴晶。随着挤压速度的升高,齿部晶粒尺寸先减小后增大,在挤压速度为120 mm·min^(-1)时取得最大值,为13.51μm。随着挤压速度的升高,齿部出现变形织构和再结晶织构。从螺纹齿成形质量考虑,60 mm·min^(-1)为最适宜的挤压速度。     

杯形薄壁梯形内齿旋压件的制取及金相组织的研究

内齿旋压成形是一种新型的齿轮制造技术,对内齿旋压件成形组织性能的研究不但能丰富旋压成形理论,而且对于指导内齿旋压生产、降低产品的试制成本和提高旋压设备利用率都具有重要意义.本文阐述了内齿旋压用毛坯及内齿件的制取方法,并对原始板坯、内齿旋压用杯形预制坯及内齿旋压件的金相组织进行了分析比较.结果表明,与切削加工不同,旋压成形后.齿轮件出现明显的纤维组织并形成变形织构,使其力学性能得到显著提高.     

杯形薄壁梯形内齿旋压件的制取及金相组织的研究

内齿旋压成形是一种新型的齿轮制造技术,对内齿旋压件成形组织性能的研究不但能丰富旋压成形理论,而且对于指导内齿旋压生产、降低产品的试制成本和提高旋压设备利用率都具有重要意义。本文阐述了内齿旋压用毛坯及内齿件的制取方法,并对原始板坯、内齿旋压用杯形预制坯及内齿旋压件的金相组织进行了分析比较。结果表明,与切削加工不同,旋压成形后,齿轮件出现明显的纤维组织并形成变形织构,使其力学性能得到显著提高。     

大型薄壁筒形件对轮旋压成形数值模拟及成形精度分析

为了研究对轮旋压成形机理,突破对轮旋压成形精度控制技术,采用有限元方法分析了道次减薄率、进给比、旋轮成形角以及内旋轮圆角半径等工艺参数对旋压件圆度、直线度及壁厚差的影响。结果显示:当道次减薄率Ψt=20%~30%、进给比f=1.5~2.0 mm·r-1、旋轮成形角αρ=25°、内旋轮圆角半径rρ内=10 mm时,旋压件成形精度最高。同时,分析了在总压下量为9 mm时,内、外旋轮在不同压下量下对成形精度的影响。结果表明:当外旋轮压下量为5 mm、内旋轮压下量为4 mm时,旋压件精度最高。最后,通过工艺实验验证了有限元仿真结果的准确性,结果显示两者偏差小于15%。     

工艺参数对杯形内啮合齿轮旋压成形影响的数值模拟研究

基于金属塑性变形原理和旋压工艺的特点,提出杯形薄壁内啮合齿轮旋压成形技术,建立了齿轮旋压三维弹塑性有限元模型并进行了数值模拟,分析了齿轮旋压成形中各变形区不同方向应变分布和金属流动规律,定性地分析了主要工艺参数对齿轮旋压成形的影响规律。结果表明,压下量对齿轮成形起关键作用,并对齿根减薄影响大于齿顶增厚的影响,进给比对齿轮成形影响不大,大的旋轮圆角半径有利于齿顶增厚。该项研究为提高生产效率、优化产品质量提供了理论依据,同时也为进一步研究齿轮旋压技术奠定了坚实基础。     

大直径薄壁5A02铝合金管材旋压生产工艺研究

采用QX63-20卧式强力旋压机对5A02铝合金管坯进行多道次冷旋压,利用光学显微镜、显微硬度计分析旋压过程中大直径5A02铝合金薄壁管材组织性能的变化,并进行不同热处理工艺对其微观组织和力学性能的影响研究。研究结果表明,采用7道次旋压生产工艺可生产出无中间退火的、累积冷旋压减薄率达到80%以上的、表面质量较好、无缺陷的Ф85 mm×2 mm的5A02管材。随着旋压减薄率的增加,原始挤压管坯再结晶态组织逐渐被拉长,纤维组织变得更明显、细小、纤长,管材的显微硬度也由原始的53.3 HV逐渐增加到81.4 HV。将旋压管材在430℃保温60 min热处理后,可以得到组织、性能均满足要求的大直径5A02铝合金管材。     

喷射成形7475铝合金的显微组织与力学性能

采用全自动控制往复喷射成形工艺制备了大规格7475铝合金锭坯。研究工业规格喷射成形7475铝合金的初始组织、挤压工艺及热处理制度对显微组织和力学性能的影响。结果表明,喷射成形7475铝合金锭坯规格可达Ф360mm×1200mm,晶粒为等轴状,粒度宏观均匀,主要在30～40μm,组织无明显宏观偏析,锭坯致密度达到97%。喷射成形锭坯经小挤压比变形后达到全致密,T6态(480℃×4h+135℃×16h)合金性能最优,σb为625～635MPa,δ为12%～12.6%,表明控制往复喷射成形铝合金锭坯冶金质量优越。     

梯形内齿旋压成形过程数值模拟及试验研究

采用有限元数值模拟和试验验证的手段对三旋轮杯形薄壁梯形内齿轮旋压过程进行了研究,讨论了齿形角、减薄率、进给比、旋轮圆角半径等工艺参数对杯形薄壁梯形内齿旋压成形质量的影响。结果表明,在旋压成形过程中,金属的流动与齿廓侧面的倾斜程度有关;梯形齿各截面壁厚分布较矩形齿均匀。随着减薄率、进给比及旋轮圆角半径的增加,工件轮齿部分的相对齿高也随之增加。     

工艺参数对杯形内啮合齿轮旋压成形影响的数值模拟研究

基于金属塑性变形原理和旋压工艺的特点,提出了杯形薄壁内啮合齿轮旋压成形技术,建立了齿轮旋压三维弹塑性有限元模型并进行了数值模拟,分析了齿轮旋压成形时各变形区不同方向应变分布和金属流动规律,定性分析了主要工艺参数对齿轮旋压成形的影响规律。结果表明,压下量对齿轮成形起关键作用,并对齿根减薄影响大于齿顶增厚的影响,进给比对齿轮成形影响不大,大的旋轮圆角半径有利于齿顶增厚。     

30CrMnSiA杯形件电流辅助拉深旋压成形工艺优化

针对30CrMnSiA杯形件的电流辅助拉深旋压成形工艺,提出以旋压件的内径偏差和倒锥角作为成形质量指标;基于响应面法进行了30CrMnSiA杯形件电流辅助拉深旋压成形实验研究,分析了电流参数及旋压工艺参数对旋压件倒锥角的影响规律。结果表明:电流大小、预热时间与进给比对旋压件倒锥角具有显著的影响,旋轮与芯模相对间隙对倒锥角影响较小。电流大小与进给比对倒锥角的影响具有交互作用;预热时间与进给比对倒锥角的影响具有显著的交互作用。30CrMnSiA杯形件电流辅助拉深旋压最优工艺参数组合为:电流I=1200 A,预热时间th0=52 s,进给比f=0. 36 mm·r^-1,旋轮与芯模相对间隙δ=-38%。     

TP2内螺纹铜管滚珠旋压成形缺陷模拟与分析

针对折叠和缺口两种缺陷,在现场工艺参数的基础上运用有限元软件MSC.Marc分别建立了TP2内螺纹铜管滚珠旋压有限元模型,通过模拟和力学分析相结合的方法分析了折叠和缺口的形成过程和产生的原因.结果表明:减小减径拉拔后的管坯壁厚和增大芯头的齿顶圆角可增大齿顶圆弧的曲率,避免缺口形成.此外,增大芯头的齿顶圆角还可增强成齿变...     

7055高强铝合金筒形件多道次旋压成形精度与缺陷控制

7055铝合金兼具钢的高强度与钛合金的低密度，同时具有良好的耐腐蚀性，且成本远低于钛合金，可推广并应用至固体火箭发动机的制造领域。通过分析毛坯性能、材料可旋性和温度对7055高强铝合金材料的力学性能的影响，制定了合理的工艺试验方案，以研究该材料旋压成形精度以及缺陷控制方法。通过开展7055高强铝合金多道次旋压试验，得到了旋压温度对成形缺陷的影响规律，以及旋轮成形角、进给比对工件成形精度的影响规律。最终确定了成形精度最佳的温度区间为90～110℃,旋轮圆角半径为6 mm,进给比为0.40～0.45,实现了7055高强铝合金筒形件壁厚由8.0 mm至1.6 mm的多道次、大减薄量的旋压成形，为该材料应用于固体火箭发动机壳体的旋压成形奠定基础。