撑板锁紧两半凹模闭式挤压模具设计

T形锻件因形状所致,采用传统的整体凹模结构不能实现无飞边模锻.给出了不考虑摩擦的情况下T形锻件闭式挤压模具结构和依靠4个铰支撑板锁紧的纵向对合凹模结构的受力分析.锻件在两半凹模和冲头形成的封闭模腔中挤压成形,生产的锻件无飞边.     

花键冷挤压用组合凹模内径收缩量的计算

为研究花键组合凹模压入预应力圈时内径的变化规律,实验研究了轴向压合量对凹模内径变化的影响规律.在理论分析的基础上,推导了组合凹模压合后凹模内径的计算公式,并通过实验进行了验证.研究表明:花键挤压用组合凹模压合时,大径比等直径的圆凹模内径收缩得慢,而小径则比等直径的圆凹模内径收缩得快.     

连杆无飞边锻造工艺及模具系统研究

目的研究连杆无飞边锻造工艺,以及闭模锻造过程中中间工序件的设计和所需的模具系统。方法通过建立有限元模型,分析连杆的预锻和终锻过程中金属流动长度、成形载荷和模具寿命,为模具设计提供数据支持。结果数值模拟结果表明金属充模效果良好;连杆大端主要在预锻中成形,而连杆小端和杆部主要在终锻中成形;预锻和终锻的最大成形载荷分别为437 t和850 t;连杆大端的模腔圆角为模具失效危险区。结论通过辊锻制坯、预锻分配物料和终锻精密成形,实现了连杆的无飞边锻造。     

发动机连杆热锻模具结构分析及优化设计

目的以1KD发动机连杆的热锻模具为研究对象,对其进行结构分析和优化设计。方法采用DEFORM3D模拟1KD连杆热锻成形过程,重点关注与模膛布局相关的中心飞边仓深度、模膛的中心距和旋转角度等3个参数,对成形载荷、锻件折叠和模具磨损的影响。结果采用两次预锻加终锻的生产工艺,可以达到分配坯料质量、降低载荷的目的;模膛中心距和模膛旋转角是影响成形载荷的主要因素,而中心飞边仓深度对模具磨损有显著的影响。结论最终获得了3个参数的优化组合:模膛中心距为32 mm,模膛旋转角为12°,中心飞边仓深度为10 mm,对模具设计和实际生产有一定的参考价值。     

GH4169旋转摩擦焊飞边成形机理研究

本文以Φ25 mm的GH4169实心棒为母材展开连续驱动旋转摩擦焊实验,在缩短量5 mm、焊接压力200 MPa、转速500～2 500 r/min条件下,结合高速摄像机、红外热成像仪获得缩短速度演变及界面温度,通过光镜、扫描电镜、EBSD手段表征接头形貌演变,利用Matlab表征界面产热分布,揭示飞边成形机理。结果表明,GH4169旋转摩擦焊飞边随转速增大,依次呈现为光滑、表面弧纹、开裂形貌。800 r/min是一个临界转速判据,当转速小于800 r/min时,飞边呈光滑形貌;当转速介于800～1 500 r/min时,飞边出现弧纹;当转速不低于1 500 r/min时,飞边显著开裂。光滑形貌对应于较慢的飞边生长速度和较长的生长时间,飞边金属在变形、挤出界面的同时,有充分的时间再结晶软化,使表面流铺光滑;弧纹和开裂形貌对应于飞边在快速和较短时间内生长,再结晶来不及完成而发生加工硬化开裂。不同的飞边形貌,其形成机理不同:光滑形貌是塑性环(塑化金属)在界面中径到边缘处(0.43R～R)形核,随后铺展并挤出界面发生飞边连续生长现象,即飞边是塑化金属均匀流铺、挤出的结果;弧纹和开裂形貌对应于塑性环形核在界面内侧(0～0.43R),在界面压力的作用下被封闭在界面内部无法挤出,其飞边的形成,是界面持续摩擦使温度达到焊接温度后的变形挤出结果,即飞边是焊接后期界面金属快速镦粗变形形成的。不同的飞边形貌,对接头的静载拉伸强度分布影响不大,但影响到接头外缘延伸率。光滑、弧纹、开裂形貌,分别对应于接头外缘延伸率17%、9%、6%,相应的接头延伸率不均匀性从8%上升至50%、66%。     

常见模压故障及解决对策

合格的模切压痕产品应该是切位准确、切口干净、无毛边、花刀现象,并且压痕清晰、深浅适度。但是在模切、压痕过程,由于材料、工艺或设备等多方面原因经常会造成一些质量故障,下面谈谈常见模压故障及解决对策：     

基于 DEFORM-3D 的压料油缸闭塞成形工艺可行性研究

目的研究剪板机压料油缸缸体闭塞热精锻成形工艺的可行性。方法制定闭塞热精锻成形工艺,运用DEFORM-3D软件对缸体单元成形过程进行有限元模拟分析,得到了金属流动规律、金属流线、挤压力载荷、合模力载荷随挤压行程变化的结果。结果模拟结果表明,锻件金属流线分布合理,无明显交叉、断裂情况,整个过程中挤压力与合模力载荷也维持在一个较低水平。对合模力大小进行了计算,计算结果与模拟的误差为8.4%,最后结合工艺进行了工业性试制。结论成形后的锻件无飞边,尺寸精度高,力学性能良好,无明显缺陷。     

钛薄壁圆盘的无飞边冲压工艺

一般的封头型零件都是冲压成型后再经机加工而成.但对于冲压成型壁厚仅为2 mm的钛圆盘,由于钛塑性好、刚性差,冲压后产生飞边,后续工序困难.为此分析了采用冲压成型制作薄壁钛圆盘而不产生飞边,不须后续精加工的可行性,并制订了多个工艺方案.通过优选建立了无飞边一次冲压成型制作薄壁钛圆盘的工艺,并设计了专用冲压模.采用本工艺及其模具冲压成型的钛圆盘,无飞边、无毛刺、底面平整、盘壁无皱折,且出模容易,变形较小,完全符合图纸设计要求.     

触变模压净成形镁制品的成本更低

美国西克斯梅特公司开发出一种触变模压工艺，其原理利用了镁、铝、锌等合金在液相线和固相线温度之间成为半固体状态这一性质。半固态金属的剪切会造成一种融变结构，使材料可通过类似塑性注模方法制成净成形或近净成形产品，从而避免了模铸工艺中的环境影响。这一工艺在成本方面也有许多优点，如产率高、模具使用寿命长、公用事业成本低和制造灵活性好等。     

片状模塑料模压流动仿真分析

本文采用有限元分步计算方法,对酚醛片状模塑料(P-SMC)在模压过程中的流动变形情况进行了计算机仿真模拟,与试验结果做了对比。编制了相应的有限元计算与后处理软件,分析了模压料在封闭模具中充满模腔的过程、在一定合模速率下的充模时间以及在一定粘度下的模压成型压力。对SMC模压时模具的设计以及优化成型工艺参数具有一定的理论指导意义。     

基于广义Maxwell模型的非球面光学镜片成型模拟

介绍了玻璃材料模压过程及其存在的问题,针对玻璃模压仿真过程中所表现粘弹性力学特性,提出了采用广义Maxwell模型来模拟,分析了模压过程中的热传递形式及其模型.采用MSC.MARC软件对玻璃L-BAL42圆柱模压实验进行仿真,结果表明,广义Maxwell模型能够较好地模拟实际模压中的粘弹性力学特性,在600℃时利用此模型得到的松弛曲线与理论上的松弛曲线十分吻合.通过对非球面光学镜片的模压成型过程进行模拟,发现玻璃的最大应力出现在与上下模接触处的侧边,随着温度的降低,最大应力变大、模压力逐渐升高,在上下模闭合时,模压力快速上升,通过分析得到了透镜边缘处最易破碎失效的结论,实际透镜模压结果证实了结论.最后对非球面的形状偏差进行了预测,表明随着中心距离的增加,偏差变大,偏差最大值超过了5μm.研究的结果对玻璃模压建模及非球面透镜的实际加工具有一定的指导意义.     

基于数值模拟的极限凸翻边研究

为了提高薄板冲压成形零件的疲劳寿命,将半手工操作的落锤压制(冲压)方法改为高压橡皮成形(静压)方法而进行的工艺研究试验;同时,为高压橡皮半模成形确定最合适的工艺过程设计(CAPP)进行计算机仿真.运用自行开发的静-动力有限元软件分析橡皮成形凸模圆角半径和板料厚度对凸翻边成形极限的影响,并建立预测橡皮成形凸翻边成败的t极限翻边高度Hmax、凸模圆角半径r凸、板料厚度t的关系曲面.根据所得数值模拟的极限凸翻边高度Hmax模与7.7万吨橡皮囊液压机的试验结果Hmax实的对比,吻合很好;数值模拟将凸翻边起皱-压贴的真实过程描述得很清楚,而理论计算结果与物理实验结果有一定的差值.     

精密模锻模具设计

先从三种角度：锻造设备和工作条件,钢材的加热温度和凹模结构形式对精密模锻模具进行分类;然后从六个方面讨论精密模锻模具设计要点——模膛设计,凹模尺寸设计和强度计算,凸模尺寸和强度计算,模具的导向装置,顶出装置及飞边槽尺寸的设计。     

中间相炭微球成型体热处理过程中的宏观性能

用中间相炭微球(MCMBs)为原料,冷模压成型,再经过热处理后得到高密高强模压炭/石墨材料.考察MCMB成型体在热处理过程中的宏观变化,探索其收缩规律.实验结果表明,在热处理过程中,MCMB成形体的炭化失重主要发生在低温处理阶段,900℃炭化失重已超过90%,而尺寸收缩主要发生在高温炭化阶段,其中热处理温度在900℃～2000℃阶段其体积收缩超过了总体积收缩的45%.     

汽车弯臂锻造工艺改进数值模拟及实验研究

采用理论分析、计算机数值模拟和实验研究相结合的方法对汽车弯臂锻造工艺进行了优化设计研究.用Deform软件对弯臂成形工艺中的辊锻、弯曲和模锻工艺进行了精确的数值模拟,得到了金属流动、应力应变分布规律,并通过对辊锻工艺的改进来改变金属的分布,减少飞边尺寸,达到提高材料利用率,降低成本的目的.利用工厂现有设备对弯臂成形工艺进行了实验研究,实验结果表明,改进后的锻件充填饱满,飞边较小,材料利用率得到了提高,验证了该改进工艺的可行性和优越性.     

轴对称金属模具电磁热裂纹止裂温度场的分析

选择带有半埋藏环形裂纹的金属凹模为研究对象,通过金属凹模内外环面均匀通入强脉冲电流,应用电磁热效应实现了金属凹模中环形裂纹的止裂。采用复变函数的方法求解了脉冲电流放电瞬间裂纹尖端附近的温度场。由于脉冲电流放电瞬间,裂尖处电流绕流的热集中效应,在金属凹模内部,环形裂纹尖端金属的温升超过熔点,金属熔化,在金属凹模内部沿着环形裂纹尖端形成堆焊,致使环形裂纹尖端的曲率半径瞬间增大,阻止了干线裂纹源的开裂趋势。     

高强片状模塑料(HSMC)通过技术鉴定

由建材253厂和常州建筑构件总厂联合研制开发的高强片状模塑料（HSMC），最近通过了常州科委组织的技术鉴定。高强片状模塑料（HSMC）以不饱和聚酯树脂混合物（包括低收缩添加剂、脱模剂、颜料糊、增稠剂、填料等组成）浸渍连续玻璃纤维和短切玻璃纤维，经化学增稠而成。利用HSMC经过模压可以制成卫生洁具。汽车配件、建筑装饰材料以及电工器材零部件。其制品具有优异的机械性能和良好的绝缘性、耐腐蚀性，吸水性低。HSMC模压成型的电气产品已成为非常理想的高压绝缘材料，已被机电部指定为绝缘板及绝缘电气产品的新材料。高强片状模…     

美国以纸浆模代替塑料衬垫物

美国缅因州的模压纤维技术公司正在以纸浆模代替泡沫塑料衬垫,用来保护从玩具到圆盘各种产品。该公司采取将旧新闻纸粉碎加水然后模压成各种形状,用于包装衬垫。例如鸡蛋模,其体积比原来的聚苯乙烯蛋盒     

交联聚氯乙烯泡沫塑料泡体生长的可视化研究

通过水煮发泡制备了交联聚氯乙烯泡沫塑料,讨论了泡沫塑料泡孔结构随着水煮时间的变化,研究了卸模温度、发泡剂以及成核剂对模压块及泡沫塑料泡孔尺寸的影响,通过光学体视显微镜(OM)和电子扫描显微镜(SEM)观察了泡沫塑料的宏观和微观结构,通过热机械分析仪(TMA)分析了模压块的玻璃化转变温度。结果表明,模压块中含有大量圆球形气泡核,水煮后气泡生长并相互挤压形成具有多边形结构的泡体,得到的泡沫塑料具有闭孔结构;模压块的玻璃化转变温度约为51.4℃,模压后适宜的卸模温度为35～50℃;发泡剂偶氮二异丁腈(AIBN)与偶氮二甲酰胺(AC)用量为1.5∶1(质量比)时制备的模压块中气泡核较小且分布均匀;发泡剂AC还兼具成核剂的作用,体系中无需额外添加成核剂。     

多向挤压模具及三通件的成形流动分析

利用有限元分析软件Msc Marc来模拟三通阀体零件多向主动加载成形过程.通过对多向同步加载、多向分步加载、多向顺序加载等3种不同成形方式的金属流线,以及加载过程中挤压力曲线的比较,得出了多向分步加载时挤压力曲线平滑,对模具损伤较小,而且不会出现金属折叠,为最佳的加载工艺方案.详细论述了多向分步加载时金属的流动规律,即首先向右方向的凸模1与凹模间的间隙流入,随后才向凸模2与凹模间半圆柱形凸起的空腔流入.