聚丙烯（PP）冷压变形行为研究

采用镦粗变形对结晶型PP进行3种变形速度和4种变形程度的冷压变形实验,实验结果表明,镦粗变形的几何变形模式及其极限伸长率的几何性质与单向拉伸完全不同,但PP的屈服应力随变形速度增大而提高的现象与许多材料单向拉伸屈服应力相似。与此同时,冷压镦粗PP的延性大变形属于“类塑性”性质,其性质和数值与聚合物及其结构和变形回弹相关。虽然PP冷压镦粗后的回弹率很大,但回弹随变形速度提高而减小,因此为了研发聚合物锻造技术,需要提高变形速度或采用加热措施,或改用闭式锻造变形模式。     

聚丙烯(PP)热压变形行为研究

从技术上分析了结晶型PP在Tg~Tm(Tf)温度区间变形的相(结构)-(凝聚)态意义,使用黄金分割法在其Tg~Tm(Tf)温度区间划分低温和高温双相热固态变形温度区域,同时设计3种热压实验温度,并沿用冷压变形研究的镦粗变形模式和试样对PP进行4种变形速度和3种变形程度的热压变形实验。实验结果表明,提高PP热压变形温度和变形速度可以产生温度软化和速度粘化效应以及速度缩减回弹效果,从而大幅度降低冷压PP的变形回弹并改善其定形性,并有可能使PP高速热锻技术实现实用目标。     

聚丙烯（PP）热压变形行为研究

从技术上分析了结晶型PP在Tg-Tm（Tf）温度区间变形的相（结构）-（凝聚）态意义,使用黄金分割法在其Tg~Tm（Tf）温度区间划分低温和高温双相热固态变形温度区域,同时设计3种热压实验温度,并沿用冷压变形研究的镦粗变形模式和试样对PP进行4种变形速度和3种变形程度的热压变形实验。实验结果表明,提高PP热压变形温度和变形速度可以产生温度软化和速度粘化效应以及速度缩减回弹效果,从而大幅度降低冷压PP的变形回弹并改善其定形性,并有可能使PP高速热锻技术实现实用目标。     

提高自由镦粗变形均匀性的工艺措施

镦粗是自由锻最基本的工艺,不仅一些锻件必须采用镦粗成形,在其他锻造工序中也都包含镦粗的因素。由于坯料和模具之间存在摩擦,镦粗后坯料的侧表面将变成鼓形,造成坯料内部变形分布不均的问题,对锻造工艺和锻件质量很不利,而且还要增加修整工序。由此引起的表面纵裂,对低塑性     

Mn18Cr18N护环钢高温多次变形的试验研究

针对Mn18Cr18N反复变形对材料组织性能影响的研究工作,对提高大型护环生产技术水平,促进电站大锻件自主创新和国产化发展具有重要意义。在Gleeble1500D热模拟试验机上采用圆柱试样镦粗和拉伸的方法,研究了Mn18Cr18N在不同变形次数条件下变形抗力的变化规律。结果表明：在1 200℃的试验条件下,变形抗力随变形次数的增加而降低,且两次反复变形细化晶粒的效果最好。     

新型Cr12V钢在不同温度下的变形性能

对高碳高铬系列中的新钢种Cr12V钢在不同温度和不同速度下作一系列镦粗试验,并得出相应的变形曲线和基本理论的关系式。通过试验证明,所得结论准确,为该新钢种的锻造规范提供了理论和实践依据。     

304不锈钢薄板微塑性成形尺寸效应的研究

针对五种厚度304不锈钢薄板进行了单向拉伸试验和微弯曲试验,测得的屈服应力和回弹角均随板厚减薄而增大,表现出“越薄越强”的尺寸效应现象。通过在Hall-Petch公式中引入相对厚度项对公式进行修正,使得对屈服应力的预测与试验结果更吻合。采用修正的Nix-Gao应变梯度强化模型预测了回弹角与板厚的关系,预测结果与试验结果吻合。
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不同伺服驱动模式下AZ31镁合金镦粗变形行为与显微组织

采用有限元分析和镦粗试验研究了不同伺服驱动模式下AZ31镁合金在镦粗变形过程中的变形行为,并观察了镦粗前后镁合金的显微组织。结果表明:在变形温度为250℃的条件下,采用伺服低速匀速驱动模式和伺服减速驱动模式均有利于减小镦粗试样的损伤值、变形过程中的温差以及变形载荷;在伺服减速驱动模式下,镦粗后可获得更加细小的等轴晶组织,该模式有利于镁合金动态再结晶的发生。     

核电大锻件锻造工艺改进方面的研究

参照实际工厂锻造600 MW大型核电锻件的典型工艺流程,采用DEFORM软件针对其中的平砧镦粗的改进工艺锥形板镦粗进行了详细的数字模拟分析,研究了新工艺变形工件内部的应力应变分布特征,并得出该工件锥形板镦粗的最佳锥形工艺角度,研究结果对实际核电大锻件的生产具有一定的参考价值。     

700℃超超临界转子用617基合金镦粗工艺研究

对617基合金覫375 mm吨级电渣锭镦粗工艺开展研究,通过对铸态试料进行高温拉伸、Gleeble压缩,以及对覫60 mm×100 mm试样进行等比例锭模拟镦粗等试验,对617基合金的高温强度及塑性、锻造完整性、流变状况及动态再结晶行为等进行分析,确定617基合金开坯锻造温度区间应为950~1 180℃,变形速率应为0.01~0.1 s-1。通过包覆保温棉解决了617基合金可锻温区狭窄的问题,通过数值模拟预测覫375 mm电渣锭在1 180℃出炉镦粗时所需最大压机吨位约为3 000 t,并在实际生产中得到验证。通过试验证明模拟镦粗件进行1 180℃×2 h再结晶热处理能够得到较均匀的等轴晶组织,有利于下一火次的锻造工艺。试验结果表明,实际操作中需要多火次镦拔才能实现617基合金微观组织的均匀化。     

长钢管的大变形量镦粗工艺及模具设计

针对长钢管大变形量镦压加工难等问题,开展了镦压工艺计算与设计,建立了钢管的高径比、镦压变形量与镦压质量之间的关系。在镦压工艺和模具设计上对坯料可能产生的失稳和制品内、外径保证问题进行了评价,并进行了镦压试验,提出了解决因长钢管大变形量镦压而导致失稳倾向和制品易折叠的镦压加工方法,规定了模具工作过程及注意事项。研究结果表明,长钢管接受镦压加工时,若其高径比和镦压总变形量大大超过镦压加工规范时,采取两次镦压、在毛坯内径中加装芯棒和在外径外部设计模圈及对坯料进行酸洗、磷化、浸涂固体润滑剂等技术,可以有效地解决长钢管大变形量镦压加工难的问题。     

ANSYS/LS-DYNA软件在圆柱体镦粗中的应用

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了圆柱体镦粗的三维模型,分析了不同镦粗变形量下其内部的应变分布情况,并把有限元计算值与相应的理论结果进行了对比分析,当圆柱体有较大塑性变形时,二者的结果相吻合。这些结果对制定圆柱体镦粗时参数的设定有指导意义。     

普通平板镦粗高圆柱体的拉应力理论的模拟

传统的塑性力学理论认为，在镦粗过程中，镦粗体中心总是处于三向压应力状态。从主动变形区和被动变形区的概念出发，分析了镦粗体内部变形区的应力状态，建立了高径比大于1的圆柱体镦粗刚塑性力学模型。经过定量和定性物理模拟和数值模拟分析，证实镦粗体中心区域并非总是处于三向压应力状态，对实践生产中镦粗工艺的合理制定具有指导作用。     

ANSYS/LS-DYNA软件在圆柱体镦粗中的应用

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了圆柱体镦粗的三维模型,分析了不同镦粗变形量下其内部的应变分布情况,并把有限元计算值与相应的理论结果进行了对比分析,当圆柱体有较大塑性变形时,二者的结果相吻合。     

Deformation behaviour of the hot upsetting cylindrical specimen with dynamic recrystallization

Based on the homogeneous deformation assumption, the hot upsetting of the small cylindrical specimen is usually used for generating the material parameters of metals under hot working condition. However, the homogeneous deformation is impossible due to friction. This paper first summarizes the viscoplastic model considering dynamic recrystallization, and then compiles the axisymmetrical finite element software to simulate the upsetting processing of the cylindrical specimen, at last applies the complied software to study the deformation behaviour of the upsetting cylindrical specimen with dynamic recrystallization and assesses the suitability of the assumption for the generation of the material parameters based on the simulated result, taking the model considering dynamic recrystallization as an example. For the model in question, the study shows that the reliability of the stress–strain curve is very high; however, the reliability of most of the microstructures is relatively low.     

螺杆钻具接头热镦挤成形技术研究

概述了塑性成形的基本原理,分析了螺杆钻具接头在热镦挤成形过程中载荷随工件变形量的变化、工件表面应力以及工件在成形过程中的金属流动情况,确定了螺杆钻具接头热镦挤成形所需要的镦挤压力和成形温度,设计了热镦挤成形试验装置的基本结构,并通过试验验证了这种螺杆钻具接头加工方法的可行性。     

Matrix-presentation linear least square error method of inverse elastic-plastic large deformation finite element model for upsetting

The main purpose of this paper is to develop the matrix presentation linear least square error method of inverse elastic-plastic large deformation finite element model for upsetting to obtain the friction coefficients during the upsetting process. This inverse model assumed the linear material and based on the modified experimental loading increments using the linear modified experimental upsetting loading standard proposed in this paper. Then the friction coefficients of contact boundary between the workpiece and the die at specific finite element analysis stages can be derived. Finally, using the cubic spline fitting, the history of friction coefficient during the upsetting process can be obtained. It is demonstrated that the workpiece profile of upsetting experiment is quite identical to the workpiece profile of simulation using the result obtained in this paper as the history of friction coefficient of contact boundary, and furthermore the distribution of stress and strain of the workpiece during upsetting process can be understood.