蠕变时效成形工装设计分析

蠕变时效成形技术是利用金属蠕变特点,通过将人工时效和加工成形技术相结合的方式,提高金属材料力学性能。基于蠕变时效成形技术原理和优势,分析成型工装设计重点,介绍了机械加载式和气压加载式两种蠕变时效成形工装设计方式,并根据各自实验设计特点和实验结果为工装设计提供参考数据,以期推动蠕变时效成形技术在成型工装设计中的应用和发展。     

7075铝合金蠕变时效成形工艺参数对回弹的影响

对7075铝合金进行了蠕变时效成形试验,通过正交试验分析了时效温度、保温时间和模具半径等工艺参数对该铝合金蠕变时效成形后回弹的影响。结果表明:蠕变时效成形工艺参数对回弹的影响程度由大到小的顺序为时效温度、保温时间、模具半径;当时效温度为190℃、保温时间为15h、模具半径为300mm时,7075铝合金成形效率最高,回弹率最小,为29.43%;在其它工艺参数一定时,回弹率随时效温度的升高而降低,随保温时间的延长先快速下降然后逐渐趋于稳定。     

基于蠕变公式的时效应力松弛行为预测模型

研究时效成形过程蠕变与应力松弛行为的关联规律及其转换模型。通过分析金属材料蠕变与应力松弛行为的产生机理及其相互关系,分别建立基于加工硬化假说和时效假说的蠕变-应力松弛基本转换模型。在此基础上,针对蠕变/应力松弛时效成形过程将蠕变与时效同步进行的特征,进一步建立基于蠕变公式的时效应力松弛行为预测模型。以铝合金7055T6为试验材料,在120℃时效温度下分别进行不同应力水平下的蠕变与应力松弛试验,利用SPSS和Origin软件,开展蠕变本构方程中的材料常数拟合分析,并引入时效应力松弛预测模型,实现对应力松弛行为的预测。经不同应力水平下的预测结果与试验结果对比分析表明,该模型能较好地实现对时效成形过程中的应力松弛行为预测。     

用快速造型技术生产金属零件的方法及评价

比较几种典型的快速原型制造（ＲＰＭ）方法的特点，分析和评价它们用于生产金属零件的可能途径以及需要解决的问题；叙述用各种快速成形的原型生产金属零件的技术路线及其适合的零件种类。认为快速成形技术与铸造技术相结合是由快速成形转化为金属零件的最佳途径；在快速制造原型的问题基本解决以后，为快速铸造和类金属零件，需解决的问题是研究和探索适应各种快速成形方法的铸造工艺及材料．     

超声能场在金属微/介观成形中的作用理论及实验研究

正产品微型化和集成化的发展趋势,极大地增加了对微小型金属零件和微/介观制造技术的需求。微/介观金属成形技术为微小型金属零件的大批量、高效率的制造提供了解决方案。然而,将传统金属成形技术缩小至微/介观尺度所带来的尺度效应导致了金属成形性下降和工件表面质量下降等问题,制约了微/介观成形技术的发展。利用超声振动在金属成形过程中所具备的体积效应和表面效应,在微/介观成形中施加超声振动有望解决上述问题。为此,本文结合国家自然科学基金重点项目(项     

颤振冷挤压降载机理与仿真研究

针对金属冷挤压成形过程中金属变形抗力大、设备吨位高而普遍振动形式降载效果不理想的问题,将颤振激励技术引入金属冷挤压成形过程中。从表面效应角度分析了颤振激励下的金属冷挤压成形过程中摩擦力的变化规律,阐明了颤振降载的基本原理。以万向节轴套零件为例,分别讨论分析了传统冷挤压模式和颤振激励冷挤压模式下的挤压力数学模型,从理论上说明了颤振冷挤压的降载机理,进一步应用Deform-3D软件建立了其有限元分析模型,对万向节轴套零件进行了受载和模具寿命分析。仿真实验结果表明,在100 Hz频率0.03 mm振幅的周期性颤振激励下,万向节轴套零件的冷挤压过程最大成形压力下降8.3%,最终成形压力下降10.1%;冲头单次最大磨损量下降,但凹模单次最大磨损量有一定程度的增加。     

起伏成形技术在锅炉制造业中的应用

正1.起伏成形技术概念起伏成形是指金属板材在力的作用下,使用模具使金属板材的表面积增大,形成局部的凸凹,从而实现提高零件刚度、减少使用材料厚度,实现定位、装饰等设计需求的一种材料成形工艺方法。起伏成形是在金属板材上进行局部胀形的一种金属加工过程,一般常用于零件定位、局部艺术装饰、浮雕形压制,或增强金属板材刚度。据有关资料介绍,使用起伏成形的方法,在金属板材上压出合适起伏成形的凹坑、凸起或加强筋时,可使材料厚度减少1/2而不影响零件刚度。从而达到既提高产品美观程度,又减少材料消耗,降低生产成本的积极效果。     

金属零件激光直接快速成形技术的研究(下)——国内篇

金属零件激光多层熔覆直接快速成形技术是目前快速成形领域的研究热点,本文系统介绍了国内外激光熔覆直接快速制造技术成形工艺的最新研究进展。研究表明,金属零件激光熔覆直接快速成形工艺具有常规制造方法无法比拟的优势,有着广阔的发展前景。     

金属粉末激光成形基体表面粘结性研究

金属粉末激光成形技术作为一种新的快速成形技术 ,将传统快速原型技术与激光熔覆技术相结合 ,用于研究具有任意复杂形状或者复杂材料组分金属材料零件 /模具的快速制造技术 ,并可以直接成形金属功能零件。成形加工过程中成形零件与基体表面的粘结牢固性直接决定加工是否可以顺利完成。采用低碳钢作为基体材料 ,基体表面经过打磨、刨削、氧化和磷化等四种不同处理方式进行粘结性试验 ,试验表明磷化表面粘结性能最佳并能成功地应用到金属粉末激光成形工艺中。     

激光熔覆成形金属零件中微裂纹的减少和消除

激光熔覆成形技术是近年来发展起来的一种新的快速原型制造技术,该技术将快速原型制造技术和激光熔覆表面强化技术相结合,既保留了快速原型制造技术中能够快速制造复杂零件的特点,又具有成形零件性能优良、组织结构致密的优点,是快速原型制造技术中一个重要的发展方向.激光熔覆成形技术的一个亟待解决的问题是成形零件中的微裂纹问题,通过理论分析激光熔覆成形技术和激光熔覆表面强化技术之间的区别,找到了减少和消除激光熔覆成形金属零件中产生微裂纹的一个突破点,这就是激光熔覆成形中的基体材料.对多种基体材料及其预热温度和多种合金粉末材料进行了试验研究,重点研究基体材料对激光熔覆成形零件过程中微裂纹的影响,获得了激光熔覆成形的金属试样.通过理论分析和试验研究,得出以下结论在适当选择基体材料及其预热温度和合金粉末的条件下,完全能够减少和消除激光熔覆成形过程中产生的微裂纹.     

金属零件激光直接快速成形技术的研究(上)--国外篇

金属零件激光多层熔覆直接快速成形技术是目前快速成形领域的研究热点,本文系统介绍了国内外激光熔覆直接快速制造成形工艺的最新研究进展。研究表明,金属零件激光熔覆直接快速成形工艺具有常规制造方法无法比拟的优势,有着广阔的发展前景。     

超薄悬吊式精密零件时效畸变的控制

正柔性装夹零件的变形及扭曲是热处理中的一个棘手难题,尤其是超薄悬吊式零件在时效后发生变形、扭曲的概率很大,严重影响了零件成形后的合格率。通过优化时效温度、采用新型工装及改善时效处理冷却方式等方法,有效地控制了变形、扭曲现象,显著提高了零件合格率。1.零件简介图1为一种厚度为0.2mm的铍青铜(QBe2)超薄悬吊式零件,它是线路盒产品中的关键零件。该     

激光工程化净成形技术的研究

激光工程化净成形技术是近年发展起来的一种新的快速成形技术 ,它将选择性激光烧结和激光熔覆技术相结合 ,不需要浸渗、热等静压等复杂后处理工序即可快速获得致密度和强度均较高的金属零件。本文介绍一种激光工程化净成形实验系统的组成 ,分析并解决激光工程化净成形加工中的若干问题     

直接金属成形件的性能研究

直接金属成形技术是快速成形领域研究的热点问题,文中提出一种基于弧焊的直接金属成形技术,并对基于该技术制作的成形件进行性能评测,对成形件进行密度、强度与硬度指标测试和金相组织观察表明,基于弧焊的直接金属成形件的组织结构和力学性能指标明显优于SLS（selective laser simering）工艺成形件,达到或高于铸造零件;异种材料成形时化学成分、物理性能、组织特点的差异对成形件的性能有不利影响。     

渐开线花键冷滚压精密成形工艺分析及试验研究

花键冷滚压精密成形技术是一种高效、精密、少无切削的先进制造技术,具有成形效率高、节能、节材和零件成形性能好等特点.分析渐开线花键冷滚压精密成形工艺过程及原理,对成形过程的单位平均压力、接触面积、滚压坯料直径、滚压力及滚压力矩等进行求解.对渐开线花键进行冷滚压精密成形试验,分析零件变形区的金属流动规律,组织形成机理及塑性变形对成形性能的影响.试验结果表明,在花键冷滚压精密成形过程中,工件表层发生剧烈的塑性变形,晶粒沿齿廓呈连续的流线型分布,塑性变形区为细长的纤维组织,齿形截面硬度分布具有一定的规律性.试验所得零件无缺陷,硬度、耐磨性等较传统的切削加工花键大大提高,可满足使用要求.     

应用开放式CNC进行金属板材数控渐进成形加工的研究

金属板材数控渐进成形工艺是目前国际上一种新兴的板材成形工艺。本文将原有使用固定支撑模型的反向加工方式进行改进,应用开放式CNC技术,使用了一种通过上下2系统5轴控制成形方式,构建了改进型的数控渐进成形系统,并通过灵活应用工件测量功能,修改数控程序,调节成形工具的成形轨迹,提高成形零件的加工精度。     

大悬臂回转体金属零件的熔积增量成形技术

在具有倾角曲面或悬空特征的、复杂金属零件的直接增量制造中,无需支承的LENS与HPDM技术可省去因设立支承带来的诸多不便,在制造高性能和梯度功能材料零件方面独具优势;但尚未有效解决大悬臂复杂形状零件成形过程中的流淌问题。为此,本文提出基于骨架特征的变方向无支承制造技术,以改善制造效果。采用高效低成本的电弧熔积五轴直接成形制造系统,完成了大悬臂零件的直接成形制造。试验结果表明,该技术可用于此类零件的增量成形,为无支承增量成形技术在复杂悬臂结构零件的精确数字化熔积制造中的应用提供了有效途径。     

铝合金整体壁板时效成形模具型面构造

时效成形是飞机整体壁板的主要成形工艺之一,由于成形过程中回弹量大的特点,需要对模具进行补偿以消除回弹对零件成形精度的影响。为了有效消除回弹影响,提出一种有限元模拟与物理试验相结合的思路,基于有限元模具型面回弹补偿—试验迭代的频域模具型面修正方法。以2124铝合金材料为例,以零件理论外形作为初始模具型面对整体壁板进行仿真回弹补偿迭代,经过6次补偿,零件成形误差减小到0.47 mm,把有限元迭代所得模具型面进行工艺试验,验证结果表明,仿真迭代所得模具型面成形零件的误差为0.63 mm;达不到0.5 mm的外形误差要求。进一步采用模具"频域"修正算法对时效成形模具型面进行修正,经过2次修正,成形零件误差降低至0.484 mm,满足使用要求,结果表明该方法可行。     

2124铝合金在蠕变时效成形过程中的回弹量

用变曲率蠕变时效成形试验装置,考察了时效时间、时效温度和预变形半径三个因素在两两作用下对可时效强化型2124铝合金在蠕变时效过程中回弹量的影响,对比分析了纯弯曲和横力弯曲对构件回弹量的影响;通过多元回归分析建立了回弹量预测模型,并进行了试验验证。结果表明:在相同的试验条件下,纯弯曲的回弹量要比横力弯曲的大,即成形件的弯曲变形模式对回弹量的影响不容忽略;回归模型对回弹量的预测结果与试验结果吻合较好,最大偏差不超过9.62%,验证了回弹量预测模型的可靠性。     

金属板材热辅助塑性成形理论研究

<正>近几年来,在金属板材冲压成形工艺中辅以热处理工艺发展出一些新的成形工艺(即热辅助成形工艺),不但能提高金属板材的成形能力,还能够可控地改善成形后零件的使用性能,是实现对零件成形过程中的"控性"的一个重要途径。然而,目前还没有系统完善的金属板材热辅助塑性成形理论体系用于支撑该项技术的发展和应用。本文以硼钢板热冲压成形以及镁合金板pre-form annealing(PFA)成形等两种热辅助成形工艺为背景(国家自然科学基金项目No.51075307),研究并构建了金属板材热辅助塑性成形理论体系框架,围绕金属板材热辅助塑性成形理论体系中的关键理论问题,对两种热辅助成形过程中涉及的力学行为及成形极限进行理论研究,并研究热机械处理及(或)形变后热处理对