钼粉烧结锥形件高压扭转成形模拟研究

采用刚粘塑性有限元法,对钼粉烧结锥形件热压扭转成形进行分析研究,获得了变形过程中等效应变、相对密度的分布规律,初步分析了摩擦因子及扭转角速度对变形的影响。结果表明:锥形件口部先达到理论相对密度,其内壁等效应变和相对密度分布高于外壁,而摩擦因子和扭转角速度的适当选取是锥形件高压扭转成形的关键。     

关键参数对铜粉锥形件HPT成形的影响

高压扭转工艺具有极强的晶粒细化和粉末固结效果,而且非常适用于回转体零件的生产,为了制备出性能优异的药型罩,将高压扭转工艺应用于铜粉锥形件成形.采用单因素实验法,利用HPT专用液压机、倒置金相显微镜和金相软件系统,以及排水法测相对密度等方法,研究了温度、压力、扭转角速度和扭转圈数对致密度和晶粒尺寸的影响.结果表明：随着温...     

钛合金锥形件温热剪旋热力耦合有限元模拟

成形过程中的温度场变化对钛合金锥形件温热剪旋成功与否,以及产品的精度影响很大.在数值模拟时叠加符合实际的热源边界条件显得非常重要.针对TC4钛合金锥形件建立了三维热力耦合有限元模型,在有限元模拟过程中叠加了火焰加热边界条件.计算了成形过程中工件和芯轴上温度场的分布情况.所建立的有限元模型更加符合实际工况,模拟结果更加真实可靠.     

铝合金壳体件压铸工艺的数值模拟

基于UG平台设计了铝合金壳体压铸件的浇注系统和排溢系统,并运用铸造模拟软件Anycasting进行了数值模拟。通过分析铸件的充型及凝固过程,判断设计的合理性。模拟结果表明,在压射速度为2m/s,浇注温度为670℃,模具预热温度为180℃的条件下,铸件充型平稳,无明显缺陷。     

筒形件温差拉深数值模拟研究

温差拉深时,温度是影响成形的重要因素。用PAM STAMP对不锈钢筒形件的温差拉深工艺进行了模拟,分析了温度对温差拉深的影响,为筒形件温差拉深工艺的制定提供了依据。     

基于数值模拟的盒形件拉深成形变拉深筋技术研究

以盒形件为研究对象,建立了盒形件拉延筋成形的数值模型,分别对盒形件固定拉深筋和变拉深筋成形进行了数值模拟研究,并进行了工程试验的验证,对结果及误差进行了分析,实现了基于拉深筋高度变化的变拉深筋技术.这种方法能有效发挥板料成形性能,提高零件拉深成形质量.     

尼龙12覆膜铝粉激光烧结成形件的性能研究

常用的机械混合法很难将尼龙12和金属粉末材料混合均匀,容易出现偏聚,因而会造成选择性激光烧结(SLS)成形件中存在局部强度弱点、翘曲等缺陷.为此,提出了通过溶液沉淀法制备SLS成形用尼龙12覆膜铝粉,利用扫描电镜观察了尼龙12覆膜铝粉及烧结件断口的微观形貌,研究了铝粉含量及粒径对SLS成形件性能的影响.结果表明:尼龙12均匀地包覆在铝粉表面,无裸露铝粉颗粒存在,表明成功制备得到了尼龙12覆膜铝粉材料;当铝粉含量从0增大到50%时,烧结件的热变形温度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及硬度比纯尼龙烧结件分别提高了87℃、10.4%、62.1%、122.3%及70.4%;烧结件的拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度均随着铝粉平均粒径的减小而增大.     

筒形件强力旋压工艺模拟及实验研究

采用有限元与工艺实验相结合的方法,对筒形件强力旋压工艺进行了研究。对于旋压加工工艺,利用有限元模拟软件建立三维弹塑性模型并进行数值模拟,然后在此基础上分析进给比、减薄率2个工艺参数对筒形件强力旋压成形过程的影响规律。根据数值模拟结果,设计并制造了工装与模具,同时进行了工艺试验,成功试制了壁厚减薄效果良好的筒形件强力旋压样件。     

超高强钢板U形件热成形数值模拟及实验研究

以Pamstamp有限元软件中22MnB5高强钢板的力学及热物理性能数据库为基础,建立了U形件的热冲压成形有限元分析模型,进行了热冲压成形及淬火全部过程的数值模拟分析,根据模拟结果,采用相同的工艺参数对该U形件热冲压成形过程进行了物理实验验证,结果表明:板料在900℃加热炉内加热保温5 min可达到理想的奥氏体状态,在板料加热过程中通氮气将氧气含量控制在10%以内的防氧化措施可明显降低氧化程度,提高工件表面质量,满足该工件的技术要求.     

深孔薄壁锥形件冷加工工艺研究

通过对锥形件产品的研制,论证了采用复合挤压、变薄拉伸和扩锥挤压相结合的工艺方法是加工深孔薄壁锥形件的可靠工艺方法,得出了变薄拉伸加工中加工率不应处于临界加工率状态的结论.     

压扭工艺改善钼粉末温压成形的模拟分析

运用MSC.Marc有限元仿真软件,采用基于更新拉格朗日方法的热-机耦合分析方法,模拟了钼粉温压和温压扭成形过程,获得了2种工艺条件下的粉坯相对密度分布规律,验证了有限元模型的可靠性。结果表明:压扭工艺可以减小粉坯端面边缘处相对密度分布梯度,增大侧壁附近粉末变形量,并显著提高平均相对密度及相对密度分布的均匀性。     

TC4 钛合金高压扭转变形过程数值模拟

目的研究TC4钛合金高压扭转变形过程,得到最佳的变形条件。方法以不同高径比的TC4钛合金饼坯为研究对象,利用Deform-3D数值模拟软件模拟其高压扭转变形过程,分析高压扭转变形过程中的变形情况以及等效应变分布规律,分析摩擦因数、变形温度、轴向压力对钛合金高压扭转变形过程的影响并对其进行优化。结果摩擦因数对高压扭转变形过程的影响比较大,当摩擦因数达到1时,高压扭转变形过程相对容易进行。变形温度对高压扭转变形过程的影响不是很明显,不过温度越高,变形越容易进行。轴向压力越大,变形越不均匀,轴向压力选择314 kN为最佳变形条件。结论摩擦因数较大,利于TC4高压扭转变形过程。变形温度对高压扭转变形过程影响不大。轴向压力选择适当利于高压扭转变形过程。     

1100铝合金双滚轮滚压包边模拟及实验研究

目的 研究双滚轮滚压包边工艺在1100铝合金包边成形中应用的可行性。方法 结合有限元模拟和L16(45)的正交模拟试验,研究1100铝合金双滚轮滚压包边过程中翻边高度、TCP-RTP距离、滚轮半径、圆角大小及滚压速度等因素对包边成形情况的影响规律,以及各因素对波浪起皱量及伸缩量的影响趋势,分析缺陷产生机理。结果 各工艺参数对波浪起皱量和伸缩量的影响显著性排序分别为：翻边高度＞TCP-RTP值＞滚轮半径＞圆角半径＞滚压速度;圆角半径＞滚压速度＞翻边高度＞滚轮半径＞TCP-RTP值。双滚轮滚压包边中使1100铝合金板材产生波浪起皱和伸缩量的临界应力分别为30和20 MPa。结论 根据正交试验结果选取最优参数组合进行模拟和实验,结果表明实验结果波浪起皱系数与伸缩系数分别为4.20%和4.98%,成形质量较高,证明了双滚轮滚压包边的工艺合理性。     

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.     

Mo-8wt%Cu高能球磨过程实验研究与数值模拟

对Mo-8wt%Cu复合粉末进行高能球磨,利用SEM、显微硬度仪对高能球磨后的层片状复合粉末进行了层片厚度和显微硬度的测定,并推导出层片厚度与球磨时间的理论模型,结果表明,随着球磨时间的延长,Mo-Cu复合粉末层片结构不断细化,片层厚度变小。硬度没有达到饱和值之前,粉末的硬度和球磨时间存在着线性关系,实测值小于计算值,而硬度值达到饱和值之后,实测值大于计算值。     

复杂薄壁铝合金精铸件浇铸工艺研究

以某一复杂,薄壁零件为对象,根据铸造过程数值模拟的结果,优化工艺参数和浇注方案,采用真空吸铸,加压凝固技术,研制出形状完整,冶金质量符合要求的铸件。     

PEMFC金属双极板冲压成形数值模拟与实验

目的 研究金属双极板冲压成形过程中各工艺参数和模具结构参数对成形质量的影响。方法 采用Dynaform有限元分析软件对SS304双通道蛇形流道双极板冲压成形过程进行模拟。研究模具圆角半径、模具锥度、压边力、拉延筋等因素对双极板成形质量的影响。结果 增加模具圆角半径和模具锥度可防止双极板破裂。适当增大压边力能有效消除起皱缺陷,设置拉延筋能有效改善坯料流动情况,必要时需设置多重拉延筋使零件成形完全。当模具圆角半径为0.25 mm,模具锥度为0°,拉伸深度为0.5 mm,压边力大小为60 kN,并采用双重拉延筋的情况下,所成形的金属双极板质量良好,无破裂、起皱、成形不足等缺陷。结论 模拟结果与实验结果一致,验证了模拟结果的正确性,可见采用冲压工艺成形金属双极板是可行的。     

气门座圈粉末锻造工艺的数值模拟与实验

目的研究气门座圈的粉末锻造工艺,提高产品的致密度。方法通过建立气门座圈粉末锻造数值模型,分析锻造过程中相对密度的变化过程,研究预制毛坯初始相对密度、锻造加热温度和成形速度对致密化的影响。在此基础上进行粉末锻造实验,并与模拟结果比较。结果随着预制毛坯初始致密度、加热温度的增加以及成形速度的降低,粉末锻造致密度化所需的成形力降低;预制坯初始密度对锻件密度均匀性影响最为显著。经过粉末锻造后的气门座圈,密度从6.6 g/cm~3提高到7.46 g/cm~3,致密度达到96.4%。结论相比传统压制-烧结工艺,粉末锻造可以大幅度提高气门座圈的致密度。     

烟火式气体发生器燃烧过程的数值模拟和试验研究?

建立了理论模型模拟烟火式气体发生器的燃烧过程,基于质量守恒、能量守恒、气体状态方程、气体发生剂的几何燃烧规律以及小孔气体流量规律,还考虑了与过滤网以及壳体的散热损失,获得了数值模拟的内压曲线和压力罐曲线,并与试验结果进行对比分析,证实了模拟结果的准确性。结果表明:燃速压力指数越大,发生器达到最大内压的时间越短,最大压力越高;气体发生剂厚度越小,发生器压力上升越快,最大压力越高,达到最大压力的时间越短;装药量越大,发生器压力上升得越快,最大压力越高,达到最大压力的时间越短;排气孔直径越大,最大压力越小,达到最大压力的时间越长。为烟火式气体发生器的设计提供了理论依据。