基于有限元分析的摩擦系数测定

在塑性体积成形有限元模拟中,摩擦模型和摩擦系数的确定是一个关键问题.本文采用圆环镦粗法研究体积成形中摩擦系数的确定.利用有限元分析确定一组摩擦系数标定曲线,用圆环镦粗试验确定圆环内径变化率百分比与圆环高度压缩百分比关系曲线.通过曲线对比得到模具材料和成形材料之间的摩擦系数.针对6A02CZ材料在钢模具中体积成形时6A02CZ材料与钢之间的摩擦系数进行确定,6A02CS材料在无润滑剂和润滑油做润滑剂两种情况下的摩擦系数分别为0.325和0.3.研究表明,采用有限元方法和圆环镦粗试验相结合的方法更适合塑性体积成形中的有限元分析.     

基于LabVIEW的螺旋压力机打击力测量系统

基于LabVIEW的测力装置能够有效地测量大吨位压力机的打击力数据,并可以实时显示、测量、存储打击力,具有较强的实用性。利用圆环试样镦粗变形方法进行标定,可以克服摩擦系数对打击力标定的不利影响。利用有限元模拟圆环试样镦粗变形方法对打击力进行标定。结果显示,有限元模拟方法比用圆柱体和主应力法的标定精确度更高,采用低碳钢圆环标定试样也比用紫铜圆柱体试样更经济。     

圆环镦粗校准曲线的有限元研究

圆环镦粗法是测定摩擦系数时所用理论校准曲线,没有考虑到材料、温度、变形速度等工艺参数对摩擦的影响,因此缺乏专用性和准确性。采用有限元模拟的方法,可以在模拟过程中通过对参数的设定使模拟过程接近实际生产过程,最终根据模拟结果绘制的有限元校准曲线具有较高的准确性。     

利用圆环镦粗法测定7050铝合金高温变形摩擦系数

采用圆环镦粗法进行了7050铝合金高温变形摩擦系数测试实验,研究了7050铝合金在不同变形速度、不同变形温度、不同变形程度、不同润滑剂条件下的高温变形摩擦。实验结果表明,润滑状态对其高温变形摩擦影响最大,变形温度次之。     

AF-0Ⅱ型热轧钢管芯棒润滑剂研制成功

<正> 鞍钢无缝钢管厂与阜新四氟化工综合厂联合研制出AF-0Ⅱ型热轧钢管芯棒润滑剂。该润滑剂经生产现场试验及有关研究部门测试其理化性能表明,润滑效果良好。机械电子工业部北京机电研究所将其用于800℃等温圆环镦粗试验,其摩擦系数为0.025,1000℃时为     

圆环在平板间镦粗变形规律的数值模拟

采用有限元模拟软件对圆环在平板间镦粗过程进行了研究,确定了毛坯形状、摩擦因子、变形程度等因素对圆环镦粗成形时金属流动的影响.该数值模拟结果对圆环镦粗时各种因素之间确定了量化的关系,对环形件镦粗提供了科学依据.     

关于圆环试件尺寸对压缩摩擦试验灵敏程度的影响

<正> 一、导言 圆环压缩试验法是目前广泛地用来研究压力加工润滑效果的一种方法。它可以比较方便地定量测定摩擦系数(或摩擦因素)。根据圆环压缩后的内径变化率测定摩擦系数简便而灵敏。因为摩擦系数小,则内径增加,如摩擦系数大,则内径减小,如图1所示。图中Rn是中性面半径。在这个半径上,     

圆环镦粗过程数值模拟应力场研究

对圆环镦粗过程建立刚塑性有限元对称模型,采用autoforge有限元分析软件对纯铝圆环镦粗过程进行了有限元模拟,获得了镦粗过程应力场的相关信息,揭示了镦粗时金属内部应力分布情况。结果表明:由于变形量、摩擦因子的不同,圆环内部应力场分布也有很大区别。变形量增大,圆环坯料的应力分布呈"Y"形,且有扩大趋势;摩擦因子增大,圆环坯料应力分布趋于不均匀,但坯料的变形方式发生改变。这些结果对制定圆环镦粗时的参数有指导意义。     

简讯·消息

<正> 由烟台师范学院、山东烟台钢管总厂和宝钢集团鲁宝钢管厂联合研制的SM-B型热轧钢管芯棒润滑剂,于1992年11月28日通过了省级技术鉴定。该润滑剂经鲁宝钢管厂Accu-Roll轧管机应用后,效果显著。其使用情况及理化性能指标均优于美国为Accu-Roll轧管机配套用的润滑剂。其中,SM-B型热轧钢管润滑剂的摩擦系数,经机电部北京机电研究所实测室在800℃等温圆环镦粗试验中测试为0.088;经清华大学摩擦学中心实验室在温度为800℃时,以频率30Hz、载荷30N,点接触往复滑动的试验条件下测试为0.08;而美国同类产品的摩擦系数为0.23。试验还测试了其粘度、稳定性、腐蚀性等多项指标。     

测定拉深过程中摩擦系数的研究

本文主要介绍采用探针测定拉深过程中的摩擦系数。并与其它常用的方法进行对比。得出的结论是,探针方法可测出变形区域内任意一点的正压力和摩擦系数,且在计算摩擦系数公式中没有任何假设条件,还可测出在压边圈范围内整个金属变形过程中的摩擦系数和平均摩擦系数。试验证明。一旦掌握了利用探针测定拉深过程中的摩擦系数,就可减小测试和计算过程中的人为和其它因素影响。因此可提高测试精度,误差也相对地减小。     

基于圆环镦粗法的TC4钛合金热成形摩擦因数测定

为了准确测定玻璃润滑涂层的摩擦因数,通过分析圆环镦粗变形理论,修改传统DEFORM-3D有限元模型并完成TC4钛合金圆环镦粗正交数值模拟,得到3种摩擦因数标定曲线.对比分析了理论解析、传统有限元模型和改进有限元模型数值模拟所得3种摩擦因数标定曲线的差异性和分散度.研究了坯料温度、模具温度、镦粗速度和热传导系数工艺参数对...     

无网格法标定圆柱体压缩过程摩擦系数研究

无网格方法是近年来在国际上兴起并得到迅速发展的一种数值方法.本文利用编制的无网格再生核质点法(RKPM)程序模拟了高径比为1.0,摩擦系数从0.05到0.5之间变化时圆柱体镦粗的过程,给出了镦粗过程中试件鼓肚与接触面上的摩擦系数、变形速度、温度间的定量关系,该关系可用来估算接触面上的摩擦系数.通过不同摩擦条件下的镦粗实验,验证了该方法的有效性.     

NUMERICAL SIMULATION ON RING COMPRESSION──A New Approch to Determine Calibration Curves of Friction Coefficient

本文采用大变形弹塑性有限元理论，八节点四边形单元，准确的摩擦边界处理技术和反映材料在热加工过程中真实应力－应变的本构关系曲线，用ＡＮＳＹＳ５．１软件对尺寸为外径：内径：高度＝６：３：２的圆环在不同摩擦系数条件下的镦粗过程进行了数值模拟研究，并根据模拟结果绘制了金属热加工成形过程中测量摩擦系数的理论标定曲线，该曲线比经典方法的结果具有更高的精度。     

圆环类锻件锤上胎模锻工艺

圆环类零件是指零件的高度不大于零件外径 ,且零件内径不小于外径的二分之一 (图 1ａ) ,即Ｈｐ≤Ｄｐ,ｄｐ≥ 0 .5Ｄｐ。圆环类锻件的锤上锻造工艺一般采用胎模锻 ,其特点是工艺简单易行 ,锻件的尺寸精度高 ,几何形状稳定。因此 ,该类锻件的余量、公差可以取得小一些 ,从而减少原材料消耗 ,提高材料利用率。图 1　零件与锻件图(ａ)零件　 (ｂ)锻件1　工艺流程如图 2所示 ,圆环类锻件锤上胎模锻工艺流程为 :自由镦饼→初成形→再成形→焖制切离。首先将加热好的料段在锤上自由镦粗 ,然后将镦粗后的料饼放入头遍模中 ,打实后连同头遍模一起翻…     

管料局部镦粗孔口折叠的形成和消除

我厂生产的 EQ240车上的前桥轴管极易出现管孔30°锥面折叠或法兰外缘折叠等缺陷,致使该产品大量返修和报废,以下是我对缺陷产生的分析和解决方法的总结。一、成形过程的分析实验研究结果表明:圆环件镦粗时存在着一个将金属流动划分为向外和向内流动的分流面。随着摩擦系数的改变,分流面半径也相应     

热传导系数对TC4钛合金热变形过程摩擦因数测定的影响

对TC4钛合金在变形温度为940℃、外径、内径和高度之比为20:10:7的圆环进行圆环镦粗实验,并采用有限元软件DEFORM 3D对镦粗过程进行模拟。结果表明:热传导系数对摩擦因数的测定有很大影响,热传导系数增加导致工件与模具的接触面温度下降,摩擦增加;对于不同的润滑介质应采用不同的热传导系数进行模拟,从而建立不同的理论校准曲线。采用不同的热传导系数分别建立玻璃润滑和干摩擦条件下的理论校准曲线,结合圆环镦粗实验,最终得出TC4钛合金940℃高温变形时在干摩擦和玻璃润滑条件下的摩擦因数值分别为0.59和0.42。     

大型铝镁合金法兰盘镦冲成形超声探伤缺陷分析及控制

针对大型5083铝镁合金法兰盘自由锻镦粗与冲孔成形过程中近内孔区域超声探伤出现的质量问题，建立了镦粗后饼坯冲孔有限元分析模型，模拟获得了冲孔过程法兰坯近内孔区域材料的流动规律，分析得出，法兰坯近内孔区域超声探伤质量缺陷为反面压平过程中近内孔区域材料流动存在径向分流所致。基于上述分析，提出对现行的正向冲孔-反面压平-连皮冲除工艺流程中的反面压平工序进行调整，即在反面压平工序中留存正向冲孔的冲子以约束近内孔区域材料的内流。进一步模拟表明，改进后的冲孔工艺能够显著改善近内孔区域材料的流动状态，规避了导致近内孔区域质量缺陷的径向分流不利因素。生产实际表明，调整后的工艺方案使得大型法兰盘镦冲成形过程中近内孔区域缺陷问题得到了有效解决。     

镦粗拔长锻造工艺封闭钢缺陷的模拟试验

在大型热锻造中 ,除为得到所需要的形状同时 ,希望钢锭存在的疏松缺陷获得封团 ,因此对钢锭采取镦粗和拔长相结合的锻造工艺。但是 ,对缺陷如何进行封闭的行为尚不清楚 ,为此 ,日本九州公立大学采取腊泥模拟进行了试验 ,取得了结果。此次在镦粗前后两次拔长的工艺是在 1 5 0相似条件下进行模拟试验的 ,缺陷模型采用d=2mm圆孔贯通轴心。按实际压下计划和总压下量 (镦粗前 =2 4mm ,镦粗后 =76mm)进行锻造 ,锻件本身在轴向分为 8等分 ,采取FM锻造法进行拔长。其试验效果是在轴向位置测定封闭比 (d do)确定 ,在最初拔长的压下量小时缺陷封闭性…     

700MW级水轮机主轴内法兰终锻成形工艺数值模拟研究

针对700MW级巨型水轮机主轴内法兰锻造成形要求及其难点,提出应以空心镦粗作为其终锻工艺;数值模拟结果表明,整体空心镦粗可以得到较好的内部变形分布,终锻镦粗变形量应不超过60%;局部空心镦粗降低了对设备能力的要求,对此本文提出了弦线旋转镦粗法,指出为得到较好内部变形分布,上砧送进比η应控制在40%左右,终锻镦粗变形量应不超过60%.本文得到的锻造工艺参数,对纵向厚度相对较小的薄饼状圆环锻件同样具有借鉴意义.     

热模锻工艺润滑剂的研究

本文阐明了热模锻润滑剂的研究方法和在各种工艺润滑的生产条件下试验模锻件的某些数据。所提出的方法的实质是在锥形模内闭式镦粗园柱形试样(图1)。将所研究的润滑剂涂在模具的锥形表面上,而后放上园柱形试样进行镦粗,试样的体积应当与模膛的体积一致。当从模内顶出被镦粗的试样