基于超声辅助对TA1板材渐进成形性能的研究

钛及其合金因具有小密度、高比强度、且具有较好的生物相容性等优点，被广泛应用各个领域。将超声辅助渐进成形工艺应用到TA1钛合金板材的渐进成形过程当中，利用Abaqus有限元软件模拟超声辅助渐进成形的过程，并分析了在成形过程中成形力减少的原因，研究了不同的振动参数和工艺参数对TA1钛合金板材成形力影响的规律。结果表明，超声振动可显著降低成形过程中的成形力，为超声振动应用于TA1钛合金板材的渐进成形提供了相关依据。对拓展钛合金板材渐进成形工艺应用具有重要意义。     

滑轮零件结构的改进和模具设计

针对起重机上原滑轮结构的缺陷,介绍了一种用板材冲压成型后再将两件焊接成型的滑轮新结构,并对其制造工艺和模具设计进行了详细的阐述     

AZ31B镁合金的数控热渐进成型工艺

采用正交试验方法,对交叉轧制AZ31B镁合金进行数控热渐进成型的工艺试验,考察了AZ31B镁合金板在不同温度和成型工艺参数下的热渐进变形规律。结果表明:最佳成型工艺条件为在250℃时采用0.1 mm的进给量和1 800 mm.min-1的进给速度,此时板材成型极限角可达61°;在热渐进成型工艺条件下板材的厚度变化仍遵循余弦法则。     

3D打印TC4钛合金粉末制备方法及组织性能研究

3D打印技术是一种快速成型技术,钛及钛合金由于具有优异的物理、化学和力学性能,广泛应用于多个领域,钛及钛合金粉末是3D打印重要的原料。介绍了制备钛及钛合金粉末的几种主要方法,重点阐述了等离子旋转电极雾化法制备钛合金粉末的原理,并对其微观组织演变规律和热处理方法进行了研究。研究结果表明,此方法制备的TC4钛合金粉末,易获得近球形的颗粒粉末,表面光洁,流动性好,具有良好的粉末特征;钛合金的显微组织由粗大柱状晶组成,柱状晶沿着堆积层的方向生长,由于温度梯度的影响,远离基材区域的晶粒尺寸大于靠近基材区域的晶粒尺寸,原始柱状晶的内部微观组织由细针状α相马氏体组成。采用固溶+时效热处理,加以空冷的冷却方式,使得在970℃/AC/1h+540℃/AC/4h条件下形成的网篮组织,强度和塑性都较好,其性能满足TC4合金3D打印要求。     

冲压模具材料“ZAS”合金的试制

“ZAS”合金是以锌为基体添加一定数量的铜、铝、镁组成冲压模具材料,可以用铸造的工艺方法一次成型,省去了切削加工工艺,是一种先进的制模技术。这种“ZAS”合金模具用于冲压、拉伸成型、吹塑、注塑、冲裁等许多工艺上,多用于压制1.6～3.2毫米各种板材零件,模具对拉延成型使用寿命可达1～2万次。此材料具有强度高,熔点低,液体有良好的流动     

温度对等通道转角挤压纯钛力学性能的影响

为研究温度对等通道转角挤压(ECAP)纯钛(CP-Ti)微观结构和力学性能的影响,采用自主设计的ECAP模具在室温、300℃两种不同挤压温度下对CP-Ti(TA2)圆棒料进行1道次挤压,并观察其微观结构及对其力学性能测试。研究结果表明,ECAP 1道次后试样晶粒得到细化并且出现板条状组织和孪晶,其显微硬度和强度都有了显著地提高,而塑性有所降低。室温ECAP1道次钛试样和300℃下ECAP1道次钛试样的显微硬度和强度极限由初始的179.5 kgf·mm~(-2)、443 MPa分别增加到234.2 kgf·mm~(-2)、560 MPa和213.5 kgf·mm~(-2)、544 MPa,而断裂伸长率由初始的21.5%分别降为11.5%和16.5%。     

TA2M钛合金板材U形件弯曲回弹研究

应用PAM—STAMP冲压模拟软件,对TA2M钛合金板材U形弯曲成形及回弹过程进行了数值模拟预测,并对模拟结果进行了工艺试验验证,得到了板料厚度、轧制方向以及相对弯曲半径等参数对回弹影响的数值结果,并对结果进行了分析。     

热处理对钢复合板材微观组织与力学行为的影响研究

应用热轧复合工艺制备表层为孪生诱发塑性钢,中心层为无间隙原子钢的三层复合板材,对复合板材进行不同条件热处理,研究热处理工艺对孪生诱发塑性钢/无间隙原子钢复合板材微观组织与力学行为的影响。研究结果表明,热处理工艺会影响复合板材接合界面附近单元层材料的相变过程,进而影响复合板材内部微观组织和显微硬度的分布。在复合板材接合界面附近的孪生诱发塑性钢一侧,热处理工艺促进材料的奥氏体亚稳化和ε马氏体相变,进而提高材料的显微硬度。在复合板材接合界面附近的无间隙原子钢一侧,热处理工艺使细晶区晶粒尺寸进一步细化,细晶区的微观组织及显微硬度与热处理冷却方式密切相关。复合板材接合界面区域的显微硬度高于两侧单元层材料的显微硬度。     

医用镍钛形状记忆合金管材旋锻的有限元模拟

采用有限元方法对医用镍钛形状记忆合金管材进行旋锻模拟,研究镍钛形状记忆合金在不同工艺条件下的应力、应变、温度等参数分布,确定了旋锻的最优方案,并进行试验验证。结果表明:管坯初始温度越高、进料速度越快、变形程度越小,主变形区的最大主应力绝对值就越小。所得到的最优工艺参数为温度650~750℃、进料速度4.0~5.0 mm/s、变形量20%~25%。管材微观组织为均匀等轴晶,平均晶粒尺寸30μm左右,力学性能良好。     

4105内燃机主轴翻边轴瓦成型工艺研究

4105内燃机主轴用翻边轴瓦要承受较重的径向载荷和轴向载荷,需要良好的减摩耐磨性能。该翻边轴瓦采用AlSn20Cu/08A1双金属板制成,其成型工艺对质量有很大影响。首先在压力机上将板材冲压成U形,上下冲压模具材料分别为Cr12、45。然后用三辊式专用滚圆机加工成半圆形轴瓦,上滚轮材料选用9Cr2Mo,下滚轮材料为40Cr,后顶轮材料为Cr12。最后采用专用工装在压力机上对轴瓦进行整形,提高轴瓦的贴合度。该成型工艺简单,对设备要求低,完成后的翻边轴瓦尺寸稳定,贴合度高,得到了广泛应用。     

组织工程骨支架微宏观模拟分析

应用沉积挤出快速成型技术制备组织工程骨支架过程中,复合生物材料之间相互作用的稳定性、喷头装置中复合凝胶的流动状态及制备工艺参数影响组织工程骨支架成型及成型后骨支架力学性能和孔隙结构。针对以上问题,应用分子动力学模拟软件Materials studio中经典力学工具Forcite对羟基磷灰石(HA)/聚乙烯醇(PVA)/丝素蛋白(SF)共混体系进行模拟,分析羟基磷灰石与生物复合凝胶聚乙烯醇/丝素蛋白相互作用后稳定性。结合三者混合材料特性,通过有限元模拟软件FLUENT分析复合生物材料的流动状态,依据流体分析结果,调整制备骨支架工艺参数。模拟结果表明,HA/PVA/SF三者混合材料具有良好粘结性及力学性能;有限元模拟计算出高粘度材料制备过程中流体状态分布。通过实验,结合流体分布状态,调整最佳制备参数,制备的骨支架具有良好的力学性能,混合生物材料成分基本未发生变化,表面微观孔隙能够达到生物因子驻留和营养物质交换的要求。     

溅射用高纯铜靶材制备工艺研究

高纯铜靶材是电子行业中用量最大的金属靶材制品之一。溅射用铜靶的微观组织结构对溅射薄膜的质量具有重要影响。制备研究了高品质的高纯铜靶材的制备工艺,认为若获得细小均匀的微观组织,必须对高纯铜锭进行镦拔工艺处理。高纯铜铸锭在550℃具有较低的变形抗力,镦拔开坯后,铸态组织得到充分破碎,而且组织比较均匀。此外,铜靶的合理热处理温度在450℃~550℃之间,热处理时间为30 min~60 min.     

热轧冷却方式和冷轧压下率对含钛IF钢冷轧板组织和力学性能的影响

以工业生产的、采用层流冷却和超快速冷却的含钛IF热轧板为试验材料,在实验室研究了热轧冷却方式和冷轧压下率对退火后试验钢组织和力学性能影响。结果表明:当冷轧压下率为65%和75%时,与层流冷却相比,超快速冷却试验钢的Rp0.2约低10MPa左右,n值高0.02,r值稍高;当冷轧压率在55%~85%时,试验钢的Rp0.2为100~120MPa;最佳工艺为热轧后采用超快速冷却,PY400温度约为780℃、冷轧压下率为65%~75%、退火温度为730℃;在此最佳工艺下,试验钢具有较低的屈服强度和优良的冲压成型性能。     

热冲压成形过程细观损伤演化机理研究

基于Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)细观损伤模型,扩展其在平面应力、壳单元问题中的应力更新数值算法,研究高强度硼钢热冲压成形过程中板材内部的损伤演化行为。采用响应曲面中心复合试验设计和遗传优化算法,系统地阐述高温下GTN损伤参数的识别方法并获取了热成形高强度硼钢22Mn B5在高温下(600~800℃)的损伤特征参数(0,,,N Ff f f fc)。对耦合损伤的高强度钢板NAKJIMA凸模胀形热冲压过程进行有限元仿真预测,并与试验结果进行对比分析。结果表明:运用响应曲面法确定热冲压高温板材损伤参数的方法是可行的,同时采用GTN损伤模型可以准确模拟高强度钢板热冲压过程中的开裂行为。     

汽车后悬支架冲压成型数值模拟分析

以某型号汽车后悬支架零件为例,在电子万能试验机上对该支架进行拉伸试验以获取其材料力学性能参数:屈服极限、屈强比和伸长率.在对其冲压成型工艺路线进行合理规划后,对扩展的毛坯、排样布局、折弯、翻边、扩孔和压凸印等冲压过程进行详细的数值模拟分析.在冲压成型过程中普遍存在折弯回弹量过大、翻边起皱、压凸印的破裂和扩孔起皱等缺陷,优化冲压设置参数有效提高零件的变形均匀性,应变矢量值控制在(-0.256788~0.284924)范围,对实际冲压成型生产过程有一定的借鉴和指导意义。     

汽车下加强件前横梁冲压成型工艺模拟仿真及优化研究

针对汽车下加强件前横梁的结构特点和装配要求,确定了最佳的冲压成型工艺方案为拉延成型、修边、整形、冲孔翻边。进行了冲压成型模具设计、各工序成型力的计算和模具强度校核。并使用Dynaform对汽车下加强件前横梁的拉延成型过程模拟仿真,确定汽车下加强件前横梁的工艺参数,分析了仿真结果,结合零件的冲压性给出了冲压工艺的一种新最优备料方法,大大减少了加工成本。     

液化石油气钢瓶用三种板材性能的研究

本文对经常规检验合格的SG295,14TiHP,26HP钢板在压制LPG钢瓶封头中成品率相差悬殊的生产实际问题进行了实验研究,找到了板材冲压性能与成品率之间的内在联系,并建议作为板材冲压成型性能的评价方法除了常规力学性能、金相检验外,还应当对板材的应变硬化指数n值以及纵向、横向、45°方向上的缺口塑性值和不同方向上的金相组织进行测定。     

7A52铝合金装甲材料冲压成形性能研究

通过拉伸成形试验研究了7A52铝合金板材的基本冲压性能,并以2种典型零件为研究对象,通过实物冲压,分析了铝合金板材的冲压成形性能。结果表明,7A52铝合金板材的冲压成形性能良好,采取的工艺措施和确定的冲压工艺参数合理,为装甲铝合金板材冲压成形工艺的制定提供了参考依据。     

汽车覆盖件冲压方向的优化分析

汽车覆盖件具有尺寸大、形状复杂、板材薄等特点,在冲压成型的施工过程中对于冲压方向以及精度的要求十分严格,冲压方向的选择一旦出现失误,不仅会影响覆盖件冲压成型的质量而且还会延误工期以及资源浪费等负面影响。因此本文对汽车覆盖冲压方向的优化进行分析。     

冲压成型工艺在精益生产中的应用

冲压成型工艺具有材料利用率高、产品尺寸稳定性好、零件互换性好、生产效率高等优点。为了提高产品精细化水平、零部件质量、成型效率,并降低生产成本,从下料、折弯、焊接等生产环节中,挑选适合冲压成型的典型零部件,改进优化产品设计,开发制作专用冲压成型模具,在多次折弯、多道折弯、焊接成型、激光切割下料生产中应用冲压成型工艺。实践表明生产效率、质量及精细化水平显著提升,应用效果良好。为企业技术人员提供了冲压成型工艺应用思路及案例。