P20塑料模具钢的冶炼工艺实践

通过严格控制出钢C含量和电弧炉出钢温度,LF精炼炉采取白渣操作的方式深脱硫,浇注过程中严格控制辅具材料的清洁程度,保证浇注材料烘烤到位等操作,成功冶炼出了符合要求的P20塑料模具钢钢锭。     

P20塑料模具钢的回火工艺

采用扫描电镜、洛氏硬度计对P20塑料模具钢进行淬火及回火后的显微组织观察及硬度测试,研究其在不同回火处理工艺下的硬度及显微组织变化规律,同时利用回火参数P研究了P20塑料模具钢的回火工艺。结果表明, 在350~450 ℃,随回火温度的增加,硬度变化不大;在450~650 ℃回火,试样的硬度发生明显下降趋势;随回火保温时间的延长,在350~450 ℃,硬度降低趋势较小;在500~650 ℃回火,在最初的8 h内,硬度迅速降低,继续延长保温时间,硬度下降速率变慢;随回火温度和保温时间的延长,碳化物析出量越来越多,并逐渐球化聚集长大,马氏体板条边界逐渐模糊,有些板条被早期形成的碳化物钉扎,致使部分板条马氏体粗化,有些板条合并变宽,导致其硬度降低。结合本文试验数据及回火参数P,可确定试验P20钢的最佳回火工艺为600 ℃×1 h。     

P20塑料模具钢淬火及回火组织性能的研究

利用扫描电镜、金相显微镜、洛氏硬度计研究了P20塑料模具钢淬火及回火组织,并测定了硬度随淬火温度以及回火温度的变化.P20钢经830～920℃淬火得到板条马氏体.淬火后晶粒尺寸随淬火温度的升高有粗化的趋势但并不明显,直到890℃以后才明显粗化,因此,淬火温度应在830～890℃,以860℃为宜.P20钢硬度随回火温度升高而降低,碳化物析出增多并逐渐球化,马氏体板条边界逐渐变得模糊,有些板条合并变宽.P20钢经620℃×1 h回火后其硬度为32.8～35.8HRC,能满足预硬化硬度要求,而且经830～890℃淬火+620℃×1 h回火,硬度基本不随淬火温度变化,这将有利于工厂组织生产,因此最终选择预硬化工艺为860℃×30min淬火+620℃×1 h回火.     

P20钢塑料模具的断裂失效分析

P20钢塑料模具调质后发生断裂.采用直读光谱仪、金相显微镜、显微硬度计和扫描电镜等方法对模具淬火前的材料成分、非金属夹杂物、显微组织、显微硬度和断口形貌等项目进行了检验分析.结果表明,存在严重的枝晶偏析组织,使得淬火组织应力过大,以及在随后的切削应力作用下发生模具开裂.     

经济型P20塑料模具钢的组织与硬度研究

设计了一种经济型JP 20塑料模具钢。试验结果表明,在热轧生产线上,通过控制冷却速度实现了20~50 mm厚度钢板的在线预硬化;热轧板组织为珠光体加少量晶界铁素体,硬度为280~330HB,达到了P 20塑料模具钢的预硬化硬度水平。JP 20钢热轧板在一定的厚度范围内可替代P 20钢用于制作塑料模具。     

预硬型塑料模具钢P20和718等温转变曲线的测定与分析

针对厂方设计并生产的P20和718钢，利用膨胀法测定了它们的等温奥氏体转变曲线(TvTvT曲线)，并对曲线进行了分析和讨论，为制订合理的预硬化工艺建立了依据。     

DN2000特大型管模成形仿真分析与试验研究

针对DN2000特大管模锻件相对壁厚薄、拔长效率低的问题,通过建立有限元分析模型,分析了试制工装生产可行性及对拔长效率的影响,对锻件进行坯料与芯轴贴合情况、拔长时长度增加及成形载荷进行模拟分析。结果表明:采用上平下V砧能够满足该管模锻造拔长生产,拔长效率较高。通过生产试制,验证了上述分析的正确性和可行性。     

20CrMnTi钢碳氮复合强化层的制备与性能北大核心CSCD

采用真空脉冲先渗碳后渗氮、真空脉冲感应渗氮、等离子渗氮等方法在20CrMnTi钢表面制备碳氮复合强化层,利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和显微硬度计等分析了改性层的物相、组织结构、截面元素分布、致密性和显微硬度梯度。结果表明:真空脉冲先渗碳后渗氮能够获得平缓的硬度梯度;真空脉冲感应渗氮1 h就能够制备出35μm左右的渗氮层,大大的缩短了渗氮时间;先渗碳再离子渗氮工艺能获得50μm左右硬度值高和致密性好的渗氮层,次表层为回火马氏体组织,其渗层深度和氮元素相对含量几乎是单一离子渗氮的两倍。     

基于Norton-Hoff粘塑性理论的铝合金拼焊板成形性能预测与实验研究北大核心CSCD

铝合金拼焊板是汽车轻量化技术的重要发展方向之一,其成形性能是关键的性能指标参数。采用基于Norton-Hoff粘塑性理论的有限元方法,模拟了AA5754铝合金拼焊板极限拱顶高度实验的成形过程。分析了成形高度分别为20和29 mm时,铝合金拼焊板中应变和位移的分布情况,预测了AA5754铝合金拼焊板的成形性能。在极限拱顶高度实验中,等效应变沿着成形轮廓线路径呈M形对称分布,最大等效应变出现在冲头与板材接触的边缘位置。有限元预测结果与实验结果有着较好的吻合度,极限拱顶高度实验得出,铝合金拼焊板的LDH值为29.5 mm,断裂位置位于冲头与板材接触的边缘。     

时效成形框板模具的结构分析与设计

整体壁板时效成形过程中,整体模具能反映模具型面的全部信息,其型面是理想的模具型面。框板模具使用若干肋板代替整体模具,具有可拆卸、分别加工和较好的经济性等特点。以框板模具代替整体模具在时效成形过程中有重要意义。该文选用圆柱面和球面的整体型面进行肋板划分,得到框板型面,使用ABAQUS有限元分析软件,分别对整体型面和框板型面进行时效成形仿真,并比较两者成形曲面的偏差,从而得到代替整体模具的框板模具设计。仿真和实验验证表明,用设计的框板模具代替整体模具,可达到较高的成形精度。     

大口径厚壁管道热挤压成形过程微观组织模拟及实验研究

针对某型核能发电用P91大口径厚壁无缝管道进行了不同挤压比条件下的垂直正挤压成形过程缩比数值模拟,研究了管道微观组织在挤压过程中的演变规律。研究表明:挤压过程中金属温度场变化和局部变形速率对管道晶粒组织演变具有重要影响。相同工艺因素条件下,平均晶粒尺寸在轴向上从变形区到挤出端逐渐递增,而在径向上从管道内侧到外侧逐渐递减;管道内侧的动态再结晶百分数高于外侧;管道金属在轴向比径向有更高的动态再结晶发生率,且动态再结晶晶粒尺寸比径向更小。管道的平均晶粒尺寸随着挤压比的增加呈减小的趋势,挤压比越大,动态再结晶发生的越充分,越利于晶粒细化。进行了与数值模拟相配套的缩比挤压成形实验,并针对获得的样件分别进行了金相实验和晶粒度评定,所测得的平均晶粒尺寸变化规律与数值模拟基本吻合,证明了数值模拟的正确性,同时验证了增大挤压比对管道晶粒细化具有重要的促进作用。     

地铁用高强度不锈钢弧形板冷弯成形过程的模拟及实验

针对不锈钢弧形板尺寸精度要求高导致成形工艺难度大的问题,以符拉索夫开口薄壁梁理论为基础,推导出符合高强度不锈钢弧形板成形过程中横向变形、纵向变形的能量计算式及弯曲角度的表达式,并编制出成形工艺。以理论计算为基础建立数学模型,模拟弧形板成形过程,根据在成形过程中出现的褶皱、翻边等问题对模型进行修正,增加侧辊,最终获得理想的板形。以成形过程中的轧制力大小及不锈钢弧形板成形后的回弹量;判定理论道次变形量分配的合理性。对合作企业的冷弯成形机组进行改造,依据最优仿真结果进行实验,反复修正后的工艺模型能顺利辊弯出高强度不锈钢弧形板产品,而且机组的轧制力能稳定,成形后的回弹量较小,产品质量满足用户精度要求。该研究对形成最优成形工艺,提高辊弯质量和精度具有重要指导作用。     

基于双侧齿圈压边的厚板精密冲裁成形力学分析

针对普通冲裁方式获得的厚板冲裁件常存在尺寸精度低、断面质量差及翘曲严重等问题,采用双侧齿圈压边的方式对厚板精密冲裁成形进行模拟和力学分析,建立了厚板的精冲数学模型及有限元模型,研究了成形中应力应变问题及静水应力、材料流动的规律,并通过对6、8、10和12mm厚板进行有限元模拟,探讨了不同板厚对双侧齿圈压边精冲的影响,最后进行实验验证,分析结果表明双侧齿圈压边冲裁方式能够增加厚板剪切变形区的静水压力,充分发挥材料的塑性,提高厚板冲裁件断面质量。     

支架冲压成形仿真分析与级进模设计

以某电热水壶支架为例,利用3DQuickForm软件对零件成形过程进行了仿真分析,得到了零件成形过程的厚度、应力、应变分布图,在此基础上设计了相应的级进模,并进行了零件试制,将仿真分析结果与试制件进行了对比分析,验证了仿真分析结果的正确性。实践证明,零件成形仿真分析在提高模具设计精度、减少试模次数等方面发挥了重要作用。     

厚板齿形零件精冲成形数值模拟与缺陷分析

运用有限元分析软件对厚板齿形零件的精冲过程进行了数值模拟,对比分析了齿顶、齿根部位主要变形区静水应力及应变的分布情况。结果显示,齿顶处静水压应力小于齿根处;齿顶应变区的宽度大于齿根应变区的宽度,齿顶剪切区变形程度大,硬化程度严重。齿根、齿顶处的应变分布与精冲试验所得零件的硬化程度相吻合。探究了齿顶处形成大塌角和易产生撕裂的原因。研究结果为厚板齿形零件的精冲工艺提供了理论指导。     

高强钢厚板热成形的入模温度研究

针对6 mm厚的22MnB5钢板,建立了热成形淬火过程马氏体相变过程的有限元模型,分析了入模温度对厚板的温度和马氏体组织分布的影响。结果表明:当保压压力为40 MPa、保压时间为30 s时,入模温度越高,马氏体的转化率越低;入模温度在600~750℃时,马氏体的分布均匀性逐渐变差,高于750℃后,马氏体分布的均匀性没有明显变化;沿板料厚度方向,随入模温度的升高,马氏体分布均匀性有所好转,但马氏体转化率降低。因此较低的入模温度有利于提高马氏体转化的充分性、分布均匀性及转化效率。     

Sheet metal forming of piezoceramic-metal-laminar structures—Simulation and experimental analysis

Adaptive systems with piezoelectric components offer significant opportunities for the active control of dynamic behaviour. Vibration and acoustics control as well as structural health monitoring are also possible. However ineffective production technologies prevent industrial applications. The authors are therefore proposing the integration of piezo-modules inside a double-layer sheet. The use of semi-cured adhesive avoids shear-forces being transferred to the piezo-modules during forming. After forming the adhesive will cure and the transfer of piezoelectric strain to the sheet is made possible. A detailed finite-element-model incorporating the electro-mechanical characteristics of the piezo-modules has been developed. The simulation results were validated experimentally.     

基于Dynaform纵梁后板成形工艺及回弹控制模拟分析

阐述了应用Dynaform软件完成高强度钢板DP780标致轿车纵梁后加强板的冲压工艺设计过程和成形回弹分析、控制回弹方法及效果.通过数字模拟技术Dynaform对纵梁后加强板模型回弹前后的数据分析,按零件材料性能和几何形状,采用回弹限制方法即在适当地方设置加强筋和凹槽,使零件回弹较大区域降低约45%,从而达到纵梁后板的...