大型盘件辗轧工艺及坯料设计

合理的毛坯尺寸设计是获得精确的盘件尺寸和良好的性能的关键.本文进行了盘件辗轧试验,并根据体积不变原理和变形协调理论提出了一种非矩形截面盘件辗轧用毛坯的设计方法,给出了毛坯尺寸计算公式.试验表明辗轧出的盘件尺寸合格,坯料设计是其中的关键.根据毛坯设计方法通过对燃气轮机压气机盘进行实例设计计算,表明与辗轧成功试验用坯料相吻合,证明了本文设计方法是适用的.     

高性能环件辗轧成形智能仿真优化新思路与研究进展

面对环件辗轧成形过程有限元计算效率极低和成形成性难以一体化调控的挑战,提出了环件辗轧智能建模仿真优化的新思路和新方法。该方法能在有限元计算过程中,实现各轧辊运动的实时协调匹配和基于目标驱动的自动调控,只需要一次有限元计算就可直接获得满足控制量(环件长大速度、轧制力、温度、组织性能等)目标要求的环轧工艺路径;简介了超大型铝合金环件(10 m级)双向辗轧智能建模仿真、超大型筒节环件轧制智能建模仿真、基于力控的大型铝合金环件(5 m级)双向辗轧工艺路径智能仿真优化、基于温控的铸坯环件双向辗轧工艺路径智能仿真优化4个方面的最新研究进展。     

铁路车辆销类件摆辗精密成形及新型摆辗机研制

实验研究了铁路车辆销类件拔摆类件冷拔摆辗精密成形工艺，对工艺参数的确定和产品质量问题进行了分析，并研制了适合该工艺的新型摆辗机，结果表明：采用摆辗工艺生产销类件具有金属流线不易破坏，表面硬度略有升高，尺寸精度和表面粗糙度达到有关标准要求，综合机械性能有所提高等,析型摆辗轨具有液压踊跃式静压球形轴承摆，玫瑰线轨迹，大行程和圆形民轨结构，适用于销类件等法兰长杆件的加工。     

近净成形技术发展概况

综述了近净成形技术的发展概况,阐述了合成和加工技术对新材料研制和发展的重要作用。     

粉末注射成形的研究进展

概述了粉末注射成形的主要技术特点及优势,简要介绍了粉末注射成形工艺的主要应用领域和市场发展状况,总结了目前的研究热点,并在此基础上提出了今后的发展趋势和研究方向。     

半固态压力成形工艺的研究进展

半固态成形工艺具有能耗低、制件性能好、可以实现近净成形等特点,近年来倍受人们关注.本文综述了半固态成形工艺在金属及金属基复合材料成形中的应用及其数值模拟技术的研究进展,并对其今后的发展研究方向进行了展望.     

波兰卢布林科技大学的冷摆辗成形研究

摆辗是生产机械零件的金属成形过程之一,利用数值分析的方法研究摆辗已有30多年历史。大多数的论文专注于圆柱形或者是环形件的摆辗,这是由于说明简单形状零件的摆辗过程较为容易。已有研究项目涉及最多的是摆头与坯料的接触面积问题、金属流动机制、应力状态和应变状态、应变率、成形载荷以及影响冷摆辗成形过程等现象。这些问题已得到彻底研究,但很明显只是简单形状     

粉末注射成形的成形原理与发展趋势

粉末注射成形技术是一种高效的近净成形技术,适用于生产小型的、具有复杂形状的零部件。本文综述了粉末注射成形技术的发展历程;概述了粉末注射成形原理,包括粉末和粘结剂的选择、混炼,注射成形及后续的脱脂、烧结;并介绍了粉末微注射成形技术的技术特点、注射工艺和微注射成形的应用;分析了粉末注射成形技术的局限性;展望了粉末注射成形技术的发展趋势,认为其材料体系将朝多方向发展,且应开发新的粘结剂和新的脱脂工艺以减少脱脂后在材料中的残留,开发少粘结剂、无粘结剂注射成形工艺;微粉末注射成形将朝成形数微米甚至纳米级的零部件的方向发展,防止粉末的氧化和保形是关键。     

金属粉末注射成形的原理与发展趋势

金属粉末注射成形技术是一种高效的近净成形技术,适用于生产小型的、具有复杂形状的零部件。本文综述了金属粉末注射成形技术的发展历程;概述了金属粉末注射成形原理,包括粉末和粘结剂的选择、混炼,注射成形及后续的脱脂、烧结;并介绍了金属粉末微注射成形技术的技术特点、注射工艺和微注射成形的应用;分析了金属粉末注射成形技术的局限性;展望了金属粉末注射成形技术的发展趋势,认为预制复合粉末有助于解决混炼和注射造成的成分不均匀,减小烧结过程由于收缩不均匀导致的制件变形,且应开发新的粘结剂和脱脂工艺以减少脱脂后其在材料中的残留和碳化,开发少粘结剂注射成形工艺。     

钛合金HIP近净成形技术在航天上的应用

介绍了钛合金热等静压(HIP)近净成形的工艺特点及其在国内外航天领域的应用情况.与锻造、精密铸造、机械加工等传统成形方法相比,HIP近净成形钛合金综合力学性能高,节约原材料、成形周期短.由于产品的综合力学性能高、尺寸精度可控性好,HIP近净成形技术非常适合异型结构件特别是含空间曲面结构件的精密成形.     

高强钢辊弯成形过程中成形力的影响因素研究

目的 探究辊弯成形过程中各工艺参数(板材厚度、弯曲角度以及总弯曲角度)对成形力的影响.方法 研究"日"字形截面的辊弯过程,利用ABAQUS有限元软件(FEA),建模分析辊弯成形过程中成形力大小的影响机制,避免实际生产中采集数据的复杂性以及困难性.为了避免各因素之间相互影响,采用单一变量实验法进行实验,根据不同板厚(1....     

铝锂合金飞机蒙皮滚弯成形试验研究

目的对第三代铝锂合金材料进行滚弯成形研究。方法对第三代铝锂合金2060-T8板料按照国标进行单拉试验,建立材料的本构模型,在此基础上采用滚弯解析计算与小件工艺试验对铝锂合金材料2060-T8的滚弯成形曲线进行了拟合,并根据曲线设计铝锂合金滚弯工艺参数,将工艺参数直接应用于实际零件的成形。结果由于大零件与小零件存在尺寸效应与各向异性的差别,设计的上辊下压量参数与实际零件的下压量存在一定的偏差,但偏差小于1 mm。结论通过解析计算与小件工艺试验对铝锂合金滚弯工艺参数进行设计的方法,对实际零件的成形过程有很好的指导作用,可以将该设计方法应用于实际零件的生产。     

基于六边界优化角度函数的多道次辊弯成形研究

目的 为了提高多道次辊弯成形中板材的成形质量、减少板材纵向弯曲缺陷的产生,提出一种基于新型六边界成形角度分配函数的多道次辊弯成形优化方法。方法 根据翼缘端部水平面投影五次曲线推导出最优辊弯成形角度公式,结合COPRA研究板件峰值纵向应变,以确定最佳成形角度分配区间;在相同条件下,利用Abaquse模拟与实验研究不同成形角度对帽形件辊弯成形纵向弯曲缺陷的影响,并分析辊弯成形工艺参数对板材辊弯过程中应力-应变的影响。结果 新型六边界成形角度分配函数的多道次辊弯成形方法可有效改善板材纵向弯曲缺陷;应力随着成形角度增量的增加而增大,等效塑性应变随成形角度和成形角度增量的增加而增加;实验与模拟结果基本吻合,验证了模拟结果的正确性。结论 优化成形角度分配函数的多道次辊弯成形方法可有效改善板材纵向弯曲缺陷,为提高辊弯工艺精度与板材质量提供一定的理论指导。     

飞机蒙皮多道次滚弯加载轨迹设计方法研究

目的研究针对数控滚弯机的飞机蒙皮多道次滚弯加载轨迹设计方法。方法根据数控滚弯机机构的特点,提取零件截面线,根据截面线曲率进行分段和参数化方法设计加载轨迹,通过反向求解将加载轨迹转换为设备运动参数。结果飞机蒙皮多道次滚弯加载轨迹设计方法有效地提高了工艺参数设计的效率和准确度,并与数控设备相结合,输出了设备的控制参数。结论相比传统的以经验分析和通过反复试弯大致确定工艺程序及参数,并通过人工控制的飞机蒙皮滚弯成形方法具有突出的实质性特点和显著的进步。     

冷弯成形过程参数化仿真

为了缩减U型槽钢系列产品设计周期,可借助参数化设计实现槽钢模型分析的调整。利用有限元软件ANSYS提供的APDL语言,采用有限元方法对U型钢辊弯成形过程进行仿真,将参数化设计的思想融入有限元结构分析,实现了有限元建模和分析参数化,给出了这一方法与基本步骤。结果表明,这种方法极大地减少了有限元分析的工作量,提高了工作效率。研究表明,提出的参数化有限元法对辊弯U型槽钢实用、可行,为辊弯成形数值模拟探索出了一种高效、快捷、实用的新方法。     

A Comparative Study on the Production of a Hat Profile by Roll Forming and Stamping

Lightweight design using high-strength aluminum alloys has gained importance due to the continuing need for weight reduction and increasing crash safety requirements in the automotive industry. There are various manufacturing processes available for processing high-strength aluminum alloys. Herein, the production of high-strength aluminum parts by roll forming and stamping based on the example of an AA7075-T6 hat profile is compared. Roll forming represents a continuous manufacturing process, while stamping is a discontinuous process. Different process routes (T6, W-Temper and O) for roll forming as well as for stamping (T6, W-Temper, O and hot forming) are in focus of the investigation. Fundamental differences of the forming processes and the tempering condition are observed and criteria for the choice of the manufacturing process and process route are presented. The temperature-supported process routes improve the poor cold formability of AA7075 alloy and thus enhance the process window. Potential is offered for both manufacturing processes by applying tailored properties achieved through targeted quenching.     

工艺参数对辊弯成形金属流动的影响规律

目的提高辊弯成形工艺中工件的最终成形尺寸精度,并为辊弯成形工艺参数的制定提供理论依据。方法以非能动空气导流板辊弯成形为研究对象,对不同参数下金属的流动规律进行研究。建立非能动空气导流板辊弯成形实验和仿真模型,根据模型,分析不同结构参数对金属成形流动规律的影响。结果较大摩擦不利于板材成形,摩擦因数为0.06~0.2之间时成形较好,建议采用塑料润滑;随着板材成形速度的增大,金属的变形抗力增大,板材与轧辊之间出现打滑现象,成形速度为5~10 m/min时成形结果较好;随着轧辊间距的增大,板材刚度降低,不利于板材成形,故其间距取为450~560 mm之间。结论实验结果与仿真结果基本一致,结果表明采用控制成形参数可以有效控制板材的金属流动,从而控制板材辊弯成形以得到更高精度。     

高精度超高强钢长滑轨辊压制造技术

目的解决超高强钢辊压成形过程中回弹大、尺寸精度差、材料利用率低、生产效率低等问题,生产出高精度的超高强钢长滑轨产品,以满足市场需求。方法从截面形状、尺寸精度及冲孔要求三方面,对以DP980超高强钢材料成形的典型的滑轨产品进行了技术分析,针对该产品特性重点设计了冲孔方案,采用三步质量控制法对产品的成形过程及辊压模具设计进行了优化,最后采取多种方法对产品质量进行了全面检测。结果实际制造完成后的产品检测表明,通过优化模具设计及调整现场工艺,最终生产出的长滑轨各项指标均满足图纸要求,解决了超高强钢材料的成形难题。结论在超高强钢材料及尺寸较长产品的成形制造中,辊压成形技术相比其他成形工艺更加具有优势。     

TA2圆管辊弯成型边波缺陷及机理研究

目的 为消除TA2薄壁圆管在辊弯成型过程中产生的边波缺陷,研究分析不同成型方法中TA2薄壁圆管焊缝处纵向应力及应变大小的变化规律。方法 运用专业型钢软件COPRA RF和有限元MSC.MARC商业软件建立符合生产标准的三维薄壁圆管模型,展开多机架连续辊弯成型过程的有限元仿真,并进行辊弯成型试验验证。结果 试验结果表明,成型方式不合理是引起TA2薄壁圆管辊弯成型边波的重要原因。随着道次间成型结束后塑性应力与纵向应力的累积,TA2薄壁圆管焊缝处出现褶皱现象,即薄壁圆管产生边波缺陷。通过有限元分析及TA2纯钛薄壁圆管生产试验验证发现,基于普通成型法加工的薄壁圆管焊缝处失稳区辊弯纵向应变波动峰值由0.6%降低到基于上山法成型的0.3%。结论 使用上山法可以消除TA2纯钛薄壁圆管在辊弯加工工艺中产生的边波缺陷,提高了产品精度并为后续装配提供了保障,研究结果为消除工业纯钛圆管边波缺陷奠定了良好的理论基础。