电磁成形中大宽厚比板状件感应加热特性

研究了电磁成形大宽厚比板状件的感应加热特性，推导了电磁成形大宽厚比板状件单位体积感应加热功率公式。结果表明：中小尺寸的大宽厚比板状件角部感应加热功率与角部半径的平方成正比，角部半径越小，感应加热功率越小，板状件角部越难以熔化。单频磁场条件下，板状件角部和宽面部分均匀熔化的条件是板状件角部半径大于等于板状件宽面处电流透入深度。角部半径小于板状件宽面处电流透入深度时，电磁场难以使板状件角部和宽面部分均匀熔化。针对角部半径小于宽面处电流透入深度的板状件，提出双频电磁成形的方法，并成功制备出具有预设横截面形状的大宽厚比耐热不锈钢板状件。     

热成形加热新技术

针对常规连续辊底炉的能耗高、维护成本高的缺点,提出了多层箱式炉的设计方案;针对常规加热方式的奥氏体化时间长、易氧化的缺点,依次研究了直接通电加热、感应加热和直接热传导加热3种新的热冲压加热成形工艺技术。直接通电加热具有加热速度快(可达250 ℃/s）、热效率高、能耗低、氧化少、成形后组织均匀,硬度高的特点,并可用于局部加热及不等温加热处理;通过合理配置和设计感应加热器的组合,可以实现奥氏体化35 s,总加热时间在35 s到60 s之间,加热速率最大可达到200 ℃/s,温度偏差控制在10 ℃之内;直接传导加热方式,在炉时间从传统炉的5~7 min减少到20~40 s,装置占地小,加热速度和加热温度可调范围宽、调节速度快,可满足不同系列要求的热冲压工艺需要。     

GH4169合金机匣环件热成形晶粒可控的加热规范制定方法

GH4169机匣环件在成形过程中需要反复加热到较高温度,从而导致晶粒粗化.通过已建立的GH4169高温合金析出相演变模型和晶粒长大模型模拟机匣环件热成形过程,并制定了加热规范.计算和试验结果表明,所制定的加热规范能够明显抑制机匣环件在制坯和轧制过程中的晶粒长大.     

钢板高频感应移动加热成形有限元建模及模拟研究

基于Ansys-APDL语言,采用磁场与温度场耦合移动热源,对感应加热钢板进行三维电磁-热-应力耦合模拟分析。结果表明,钢板加热时温度场和钢板Y方向变形场分布都不均匀,加热最后区域均出现明显的端部效应;加热区前端的温度梯度大,尾端的温度梯度小,钢板上下表面出现较大的温差;加热区域Y方向变形量UY随加热功率的增加而增大,随加热速度v的增大而减小;随着加热功率的增大,钢板弯曲角度θ线性增大,曲率半径ρ先减小后趋于定值;随着线圈移动速度的加快,钢板的弯曲角度θ线性减小,曲率半径ρ先增大后趋于定值。     

基于感应加热的镁合金带内筋筒形件热强旋旋前温度场研究

对于镁合金带内筋筒形件的热强旋成形,旋前管坯的温度场分布对成形过程中的材料流动及旋压件的成形质量具有重要影响.基于多物理场耦合软件COMSOL,建立了ZK61镁合金带内筋筒形件热强旋旋前管坯电磁感应加热模型,模拟分析了不同感应加热参数条件下管坯温度场的分布情况,并通过实验验证了模型的可靠性.研究结果表明:相比电流强度,...     

STR重型汽车主动锥齿轮局部软化工艺研究与应用

研究了不同退火工艺对STR重型汽车主动锥齿轮局部软化效果的影响。试验结果表明，采用超音频脉动连续循环加热退火能很好地实现STR重型汽车主动锥齿轮的局部软化，且工艺和产品质量稳定。     

HSK热装刀柄的感应加热

HSK热装刀柄是高速数控机床重要通用部件之一,它是目前应用最为广泛的刀柄。热装刀柄与刀具配合的原理是热胀冷缩,刀柄感应加热的温度会影响到刀柄热变形量大小,从而影响刀具与刀柄的配合性能。先从理论上分析了热装夹头感应加热模型;再使用ANSYS中的电磁热结构耦合有限元分析,得到理论上感应加热的最优温度;最后,通过实验验证得到刀柄实际装配时加热的最优温度。分析了传统加热与最优化加热的优劣,有限元分析的最优温度与实际得到数据的原因。     

TC4钛合金局部感应加热刚性拘束热自压扩散连接与机理分析

提出了一种新型扩散连接方法——局部感应加热刚性拘束热自压扩散(TSCB).利用TC4板材进行了实验,验证了局部感应加热刚性拘束热自压扩散方法的可行性.在实验基础上建立了感应加热刚性拘束热自压扩散过程热应力应变有限元分析模型,揭示了钛合金局部感应加热刚性拘束热自压扩散连接机理.实验结果表明,感应加热刚性拘束热自压扩散原理...     

船舶板材边界条件对高频感应弯板成形的影响

采用ANSYS软件对低碳钢平板的高频感应线状加热弯板成形过程进行热弹塑性有限元分析,利用相关数值结果定性分析了平板边界条件对最终面内收缩变形和角变形的影响,从而为船板成形自动化加工提供数据支持.结果表明,随着纵向边缘受约束点的增加,平板总应力增大,低应力区域减小,横向收缩变形增大,纵向收缩变形、横向角变形的变化趋势与横向收缩相反,纵向角变形则先减小后增大;随着约束的加强,各方向位移减小.     

热成形淬火工艺中加热炉关键技术参数

汽车轻量化是降低燃油消耗及减少排放的有效途径之一。为了给汽车用户提供最高等级的安全性能,同时又要实现汽车减重,现多数商用汽车制造商开始采用高强度轻重量的热成形零部件。然而根据热成形件质量的要求,需要着重考虑加热过程中的几个关键技术参数(温度均匀性,气氛保护,露点控制),并结合不同加热炉的结构特点,比较了相互的优缺点。结果表明,辊底式加热炉性能要优于多层箱式炉。     

装订机支架弯曲件的冲压工艺及模具设计

分析了骑马钉装订机支架弯曲件的冲压工艺性,介绍了该弯曲件的工艺方案和级进模总体结构,提出了可行的冲压工艺和模具设计方案,并对实施中出现的具体问题作了处理和归纳。实践证明：该模具结构可靠,能保证产品质量。     

大型钛合金零件内加热超塑性成形模具设计

分析了大型钛合金零件超塑性成形的特点,比较了工艺方案的优缺点,确定经济可行的工艺方案,并详细介绍该方案的模具结构及设计要点.实践证明,用内加热超塑性成形方法进行大型零件成形,简单易行,不仅降低了模具的制造成本,而且提高了产品质量,是值得推荐的一种方法.     

碟形件新型旋压成形工艺实验研究

介绍了基于离散点逐个调形原理的新型高效旋压成形工艺的原理,在研制出的旋压成形装置上进行了碟形件的成形实验,研究了成形辊加载方式对板材成形的影响,分析了蝶形件成形过程中起皱和减薄原因。结果表明,两种加载顺序蝶形件都有减薄现象出现,但是由中心向边缘的成形顺序的减薄率略低于由边缘向中心成形实验件的减薄率,着重分析了厚度为2 mm板材的旋压成形件减薄规律,为较厚板材蝶形件的加工奠定基础。     

超塑成形设备加热平台升温过程模拟

在Deform开放子程序基础上对其进行了二次开发,通过程序算法等效了实际温控系统的功能,从而实现对超塑成形设备加热平台进行升温全过程的数值模拟。其中温度场模拟的关键还包括对实际设备的简化模型处理,以及可靠热物理参数的输入等。通过多次分析模拟计算,显示加热孔的分布对加热平台的温度均匀性影响较大。通过对加热孔分布的设计优化与数值模拟结合,得到了最佳的加热孔设计方案,验证了二次开发程序的可靠性;通过多次分析模拟计算结果对加热平台的温度均匀性设计做出评估,并成为不断优化加热平台设计改进的依据。     

1-Shot hot stamping of ultra-high strength steel parts consisting of resistance heating,forming, shearing and die quenching

A 1-shot hot stamping process consisting of resistance heating, forming, shearing and die quenching was developed to produce small- and medium-size ultra-high strength steel parts. A rectangular sheet was resistance-heated to obtain a uniform distribution of temperature, and just after the end of heating, a sequence of forming, shearing and die quenching was performed by one shot to prevent the drop in temperature. An ultra-high strength steel spur gear having a hardness of 540 HV2 was produced by 1-shot hot stamping composed of heating, blanking and die quenching. The rollover was improved by partial compression of the blanked gear. An ultra-high strength stainless steel part having a hardness of 580 HV2 was produced by 1-shot hot stamping consisting of the heating, bending, shearing and die quenching, and no springback and quenching distortion of the produced part were observed by holding at the bottom dead centre of the press. An operation for thickening the edge of the punched hole was included in 1-shot hot stamping to improve the strength of a product.     

Investigation on induction heating for hot stamping of boron alloyed steels

Within hot stamping of quenchenable steels the blank is heated up to austenitization temperature, transferred to the tool, formed rapidly and quenched in the cooled tool. Essential for the complete process is the heating of the blank which is currently carried out with roller hearth furnaces. As a consequence of rising energy costs new and more time and energy effective heating systems are needed. The paper presents investigations on induction heating as an alternative heating technology. Results concerning the process windows as well as material characteristics and grain structure will be presented and discussed.     

Sheet forming process of carbon fiber reinforced plastics for lightweight parts

The use of carbon fiber reinforced plastics is increasing markedly, particularly in aircraft bodies, but the time required to manufacture CFRP parts should be shortened to realize mass production. The stamping of solidified CFRP sheets can reduce the production time and may increase the flexibility of the manufacturing process. A new sheet forming process for solidified CFRP, in which a CFRP sheet is sandwiched by dummy metallic sheets during stamping, is proposed. The dummy metallic sheets act as protective materials as well as media for heating the CFRP sheet. The results of applying the proposed process are presented.     

桶形件缩口成形工艺与模具设计

介绍了缩口工艺的概念、特点、主要工艺缺陷及影响缩口变形程度的因素。分析了桶形件的特点,通过比较传统缩口工艺模具设计特点,设计了桶形件缩口工艺的模具。在此基础上,对缩口模具的工作原理、模具主要零件相互关系及其作用做了详细的论述。实践表明,采用此工艺方案和模具结构,模具生产的零件符合精度要求,显著提高了桶形件生产效率和产品质量。