六角抽孔螺栓多工位冷镦成形工艺

六角抽孔螺栓头部具有较深的内孔,使得其工艺设计成为难点,针对该问题提出一种六角抽孔螺栓多工位冷镦成形工艺。利用有限元模拟软件Deform-3D,对六角抽孔螺栓的多工位冷镦成形过程进行了数值模拟,分析了零件成形过程中的载荷-行程曲线、等效应力、等效应变及损伤值分布,最后进行了工艺试验。研究结果表明:提出的多工位冷镦成形工艺是可行的,模拟得到的冷镦件充填饱满,在成形工位2、工位3和工位4时载荷值较大,分别为429,826和380 kN;损伤值最大为0. 38,小于40Cr钢的临界损伤值0. 42,不容易产生裂纹。工艺试验得到的产品和模拟结果具有较好的一致性,冷镦件尺寸一致性较好,说明工艺可靠,对该类零件的多工位冷镦成形工艺具有一定的指导意义。     

钛合金六角头螺栓头部成形技术

介绍了钛合金六角头螺栓的头部成形原理和变形特点,通过有限元数值模拟和试验对钛合金六角头螺栓的头部成形过程进行了研究。结果表明:通过设计合理的工艺方案,钛合金六角头螺栓的六角头可以采用模具成形;头部成形模拟结果与试验吻合较好;模具成形的六角头部显微组织和流线满足产品标准的要求,选择工艺可行。     

高温六角头螺栓毛坯热挤压成型模具设计

对高温六角头螺栓的热挤压成型工艺进行了分析,设计了合理的模具结构及成型工艺流程,通过实际生产完成了M64 mm×350 mm六角头螺栓毛坯的热挤压生产,提高了材料利用率,缩短了后续机加工时间,节约了加工成本。     

动车转向架六角头螺栓断裂失效分析

通过宏观形貌分析、扫描电镜及能谱分析、金相组织检测、力学性能检测、化学成分检测对六角头螺栓断裂原因进行分析。结果表明， 失效螺栓的化学成分、表心硬度、显微组织、晶粒度等指标均无异常。断口宏观形貌显示，约1/2断面区域呈黑色。经能谱扫描表明，黑色区域氧化严重，该区域可能经历过高温氧化。断口微观可见明显的沿晶断裂形貌，晶粒粗大。结合螺栓制造工艺，推断红打工序加热炉存在“跑温”情况导致样品发生过烧。因此，判断螺栓失效模式为过烧引起的过载断裂。     

42CrMo钢六角头螺栓热镀锌裂纹分析

42CrMo钢六角头螺栓在热镀锌工艺完成后的磁粉探伤时发现部分螺栓的圆角处存在裂纹。采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等对螺栓进行了断口、显微组织和成分分析。结果表明,开裂螺栓经破断后的断口符合氢脆断口特征,断口附近氢元素的质量分数偏高,达4×10^-6。裂纹形貌特征和氢脆裂纹特征吻合,裂纹两侧组织为正常的调质组织且裂纹内还发现有锌液残余,可以排除裂纹是由于组织异常或在淬火时产生的。因此,可以推断42CrMo钢六角头螺栓开裂类型为氢致开裂,氢致开裂发生在热镀锌过程中。     

冷镦螺栓凹模的结构设计

冷镦圆头凹模是冷镦螺栓生产过程中的关键模具。试验发现，整体凹模在冷镦过程中受三向拉应力作用，极易发生开裂而造成早期失效。为消除应力集中，以3层套圈组合结构代替整体凹模，在结构上采用两种形式，并给出确定组合凹模几何参数的两种方法，最后提出用组合模具结构代替整体模具结构的设计原则，使冷镦螺栓凹模达到较高寿命。     

长杆径热镦六角头螺栓缩径成形模的设计

根据楔形机构原理,对长杆径螺栓缩径的模具进行了设计,介绍了模具的结构及特点、工作原理及使用中应注意的问题,其特点是在缩径前用半模将螺栓杆部夹紧,提高了杆部的刚度,消除了长杆径螺栓缩径时的杆径弯曲、镦粗现象；以杆部为定位基准,改进了以往缩径模以头部为定位基准产生的弊病,以保证缩径后螺栓杆部与头部同心及螺栓杆部直线度不超差.这能解决长杆径螺栓缩径不直的难题,具有实用性、可操作性和技术经济效益.     

M12 六角螺栓切边模刃口崩裂失效分析

通过对M12六角螺栓切边模的制造工艺过程的分析，特别是对锻造工序的分析和金相分析，发现模具中碳化物分布的不均匀性是M12六角螺栓切边模刃口崩裂的主要原因。     

内六角螺栓冷镦凸模的强度分析与结构优化

对内六角螺栓冷镦凸模的强度进行了分析；并针对其早期破坏的原因，为增加内六角螺栓冷墩凸凸模的强度和寿命，从螺栓的成形工艺、凸模的结构形式及模具制造方式等方面提出了有效的解决方法。     

压缩机缸头螺栓断裂分析

采用断口分析、化学分析、金相检验、硬度和冲击韧性测定等方法,对4M50型压缩机断裂缸头螺栓进行了分析.结果表明,断裂螺栓金相组织正常,力学性能符合技术要求,化学成分符合35CrMoA钢的国家标准;螺栓断裂失效是由于在交变载荷的长期作用下,在紧固螺母与设备结合处螺栓的螺纹根部,因为应力集中产生裂纹源,致使螺栓发生疲劳断裂.      

温度影响下的螺栓轴向应力超声检测

通过对螺栓的轴向应力检测模型进行优化处理,直接建立了螺栓轴向应力与纵波、横波渡越时间比的平方的关系。优化后的模型能同时修正温度的影响,模型中各项参数只与螺栓的材料、温度变化有关。利用8.8级M20×130螺栓的各项拟合参数,对其自身、同型号、同材料螺栓在0～300 MPa, 0～40℃的应力检测精度与温度修正进行验证。结果表明其自身应力检测与温度修正误差分别为0～15.1 MPa, 3.31～10.22 MPa;同型号螺栓的应力检测误差为1.1～24.3 MPa;同材料螺栓的两种误差分别为1.9～26.9 MPa, 3.25～19.03 MPa。这说明优化后的模型具有足够的可靠性且适用于同材料螺栓的轴向应力评估与温度影响修正,在工程应用中能有效提高工作效率。     

高速列车用A286高温合金六角头螺栓头部热镦成形参数优化

为提高六角头螺栓头部热镦成形工序的合格率,选取影响成形质量较大的加热温度、热镦速度、摩擦系数3个因素设计了正交试验,并利用有限元分析软件Deform-3D建立了热镦过程的热力耦合数值模型,用数值模拟的方法对热镦后坯料的等效应力、等效应变、损伤值和成形载荷这4个目标参数进行多目标优化分析,优化设计了A286高温合金六角头螺栓头部热镦成形的工艺参数。数值模拟结果表明:与厂家原有方案相比,当工艺参数优化为加热温度为1050℃、热镦速度为60 mm·s-1、摩擦系数为0.3时,各目标参数均有所改善,可大大提高工件的合格率及生产效率。采用经优化的热镦工艺参数组合进行生产试验,结果显示:螺栓头部成形效果好,满足该工序质量要求。本研究为实际生产提供了理论依据。     

有限元模拟TC16合金镦制六角螺栓的头部变形行为

TC16钛合金具有良好的力学性能和冷成形性能,在航空航天领域中广泛应用于制作紧固件。为研究TC16钛合金镦制六角头螺栓的变形行为,本文采用MSC.Marc有限元模拟软件,模拟了不同变形条件下TC16钛合金丝材镦制六角头螺栓时的头部变形行为。研究结果表明,摩擦系数对变形程度分布和变形温度分布的影响较大;变形初始温度对变形程度分布的影响较小,但对因材料变形导致的热温升影响较大。摩擦系数较小容易充不满,摩擦系数较大容易产生飞边。摩擦系数为0.1时,有利于六角头的成型,得到的产品形状较好。将模拟结果与实况条件下镦制的六角头螺栓变形结果进行了对比,发现两者之间可以较好地吻合。     

30CrMnSiA钢沉头螺栓断裂失效分析

某飞机用30CrMnSiA钢沉头螺栓在拆卸过程中发生断裂,同炉批未曾使用的螺栓经磁粉检测也存在裂纹.为查找失效分析原因,通过对断裂件和同炉批开裂的螺栓外观检查、断口宏微观分析、能谱分析、硬度检测、金相分析等方法对断裂和开裂的螺栓进行了分析.结果表明:断裂螺栓和开裂螺栓断裂类型为氢脆,螺栓氢脆断裂主要与抗拉强度和热处理工...     

回火温度对NHL10耐候高强度螺栓钢组织和力学性能的影响

对NHL10耐候高强度螺栓钢进行了875℃水淬和400～650℃回火。检测了钢的显微组织和力学性能。结果表明:随着回火温度的升高,钢的显微组织由回火托氏体转变为回火索氏体,碳原子向马氏体板条边界聚集、球化;马氏体板条束的平均尺寸逐渐增大,大角度晶界数量增多,钢的屈服强度与马氏体板条束、板条块结构尺寸的-1/2次方呈线性关系。经875℃水淬和500℃回火的钢的力学性能满足10. 9S级高强度螺栓的要求。     

空心六角法兰面螺栓冷挤压成形工艺与同心度分析

分析了金属反挤压时内部各质点的流动规律与空心六角法兰面螺栓的结构特征,其最大特点是在保证同心度为0.2 mm的前提下,成形孔径比高达6.5的深孔,并初步设计4工位冷挤压成形工艺。运用DEFORM-3D重点研究了工序3深孔预成形过程,在刚性平移区选取4个点,利用点追踪方法,以所选点的径向偏移量为评价标准,研究了圆锥凸模、平底锥形凸模、球头凸模和平底凸模4种凸模结构对深孔同心度的影响程度。同时,对比成形初期金属流动情况、行程载荷,综合结果表明:圆锥凸模能在较低的成形载荷下得到良好的金属流线,有利于提高制件同心度。最后,通过JBF-19B-4S螺栓冷镦机进行试模,生产出成形饱满、无缺陷,且同心度达到设计要求的制件,为深孔类零件冷挤压成形提供了一种参考。     

螺栓导颈片模具的失效分析及其强韧化

我国标准件行业生产的螺钉大多采用35钢作为原材料，使用Cr12MoV钢制作模具。这种材料强度高，其中含有大量的（Cr，Fe）7C3型碳化物，因而具有较好的耐磨性，多用作要求强度高且耐磨的一些冷冲模具。但是，这种材料如锻造比不够，材料中的碳化物容易形成偏析。Cr12MoV钢一般都采用一次硬化热处理工艺，即980℃一1030℃淬火，200℃回火，热处理后其硬度为60～62HRC。目前，螺栓导颈片模具经一次硬化热处理后，其使用寿命一般为500～8000件，寿命较低，影响生产效率。本文对螺栓导颈片模具的早期失效机理进行了分析和研究，并研究了其强…