沉头方颈螺栓镦挤工艺

通过两种工艺方案中成型凹模受力情况的分析比较，说明用镦挤工艺生产沉头方颈螺栓，可降低镦锻力，提高模具寿命，保证零件质量。     

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。     

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。     

载重汽车行星齿轮冷挤压成形工艺北大核心CSCD

载重汽车行星齿轮是汽车传动的重要零件,目前主要通过热锻制空心坯-冷挤压成形外齿的方式制造,该方式存在工艺路线长、成本高、耗能高的问题,严重制约了行星齿轮的发展与应用。针对该问题提出实心坯料一次冷挤压成形工艺方案,减少热锻相关工序,降低生产成本;建立行星齿轮一次冷挤压成形工艺方案有限元模型,通过DEFORM-3D有限元软件进行数值模拟分析,研究了凹模入模口半角、凹模定径带长度、下凸模锥顶角对成形质量、成形载荷的影响规律。研究结果表明:在凹模入模口半角为60°、凹模定径带长度为12 mm、下凸模锥顶角为12°时的成形质量较好。根据冷挤压一次成形工艺方案进行工艺试验,试验结果良好,满足预期要求,证实了该方案的可行性。     

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.     

TB9钛合金芯杆冷镦成形模拟及实验研究北大核心CSCD

针对TB9钛合金芯杆冷镦成形存在的问题,利用DEFORM有限元软件模拟分析了TB9钛合金芯杆的镦制成形工艺,讨论了多工位冷镦成形中变形量、摩擦因数对芯杆镦头质量的影响。进而通过实验分析了芯杆镦头剪切带的组织和力学性能。结果表明:芯杆三工位镦制成形中,采用不同镦制变形量获得了芯杆镦头的应变分布,有效控制了因镦头中心部位变形程度高而造成的镦制缺陷。摩擦因数的减小会降低镦头的应变,当变形量为50%时,三工位镦制成形的摩擦因数为0.35的镦头中心部位的等效应变为1.18874,摩擦因数为0.25的镦头中心部位的等效应变为1.12713,摩擦因数为0.15的镦头中心部位的等效应变为1.07401,提高了镦头的均匀变形程度。通过测试分析芯杆镦头样件可知,镦头内部无微孔洞、微裂纹等缺陷产生,镦头内部形成的剪切带区域的微观组织最密且呈纤维状,剪切带区域的平均硬度为354.8 HV,为芯杆镦头硬度最大之处。     

内花键双联齿轮的精密塑性成形北大核心CSCD

针对内花键双联齿轮的特殊结构和较大的成形难度,提出了4种成形方案,并通过有限元模拟与分析,对4种成形方案下工件的材料流动、成形机理和特点、缺陷产生的位置和原因等进行了研究,发现方案4的综合效果最好。经过进一步完善,形成最终的工艺方案,该方案成形的齿形充填饱满,成形载荷较小,工序简单且无成形缺陷。基于上述研究,设计了模具结构并制作了验证性试验装置,试验结果表明,坯料的挤压成形效果良好,试验结果与有限元模拟结果基本一致,验证了有限元模拟的准确性,为较小尺寸的双联齿轮类零件的精密塑性成形提供了一定的数据参考和依据。     

A286高温合金薄壁管件镦制工艺优化北大核心CSCD

针对某型A286高温合金薄壁管件的薄壁特征镦制成形过程中,容易出现折叠、填充不完全、飞边等问题进行了研究。提出了正挤压和反挤压两种材料流动方式,并利用Deforn-3D有限元软件进行数值模拟。对比分析了两种镦制工艺成形过程中的成形效果、等效应力、等效应变、金属流线和材料流动规律,数值模拟结果表明:与反挤压相比,正挤压成形制件的应力集中明显,金属流线紊乱,且有明显缺陷,采用反挤压镦制工艺更加合理。镦制实验结果表明,采用反挤压镦制成形的制件具有良好的几何特性,无填充不完全、折叠、飞边等缺陷,实验结果与数值模拟结果一致。     

一种钛合金螺栓头部镦锻裂纹的失效分析

某型6 mm航空用Ti6Al4V型沉头螺栓在测试抗拉强度时出现了大量螺栓头部穿孔断裂破坏的情况,螺栓抗拉强度平均下降了3%~5%。采用SEM、EDS、OEM等手段对穿孔破坏零件断裂部位的宏微观断口、金相组织及化学成分进行了分析,发现螺栓头部端面存在微裂纹。结果表明,由于原材料切断装置间隙过大,导致原材料在切断过程中切口出现毛刺,在镦锻过程中毛刺埋入头部端面而形成微裂纹,最终导致螺栓头部强度降低。通过调整原材料切断装置间隙,螺栓头部的微裂纹可以明显缩短或消除。此外,也可以适当提高头部成形高度,通过车削加工消除端面裂纹,最终达到使用要求。     

基于圆环镦粗法的TC4钛合金热成形摩擦因数测定

为了准确测定玻璃润滑涂层的摩擦因数,通过分析圆环镦粗变形理论,修改传统DEFORM-3D有限元模型并完成TC4钛合金圆环镦粗正交数值模拟,得到3种摩擦因数标定曲线.对比分析了理论解析、传统有限元模型和改进有限元模型数值模拟所得3种摩擦因数标定曲线的差异性和分散度.研究了坯料温度、模具温度、镦粗速度和热传导系数工艺参数对...     

Residual stresses in the surface layer of tread grooves in bolts formed from titanium alloy VT16

Kuibyshev Aviation Institute. Gorky Polytechnic Institute. Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 1, pp. 9–12, January, 1990.     

3003铝合金热轧头尾缺陷形成过程仿真及工艺优化

铝锭粗轧过程中产生的头尾分层缺陷会严重影响铝板带成材率。采用MARC软件对3003铝合金粗轧过程进行有限元模拟,分析了轧件头尾部的金属纵向流动规律和分层缺陷部分的形成过程。根据工艺参数优化的工况模拟结果发现,适当减少乳化液的冷却强度、优化铸锭的端部断面以及各道次的负荷分配等措施有助于减少铝锭粗轧过程中的头尾分层缺陷部分长度。     

钛合金球形头骨钉镦锻加工工艺流程及性能研究

研究了国际上先进的医用骨钉的镦锻加工工艺。采用不等径活阴模技术,克服了球形头骨钉头部镦锻成形时冲头脱模困难的问题,成形了骨钉驱动槽和头部基本轮廓,然后采用专用机床进行头部轮廓修整和尾部螺纹引导加工,最后进行螺纹成形等工序。与采用传统棒料直接进行车制工艺相比,采用镦锻加工工艺可使材料利用率提高1倍以上,生产效率提升2倍以上。对镦锻成形的Ti6Al4V ELI和Ti6Al7Nb材料骨钉进行了金相组织、硬度和扭转性能检测,其试件的金相组织和硬度均满足相应标准的要求,最大扭矩和断裂扭转角与车制加工骨钉基本相当,因此证明了镦锻工艺可替代现有棒料的直接车制工艺。     

钛合金筒形件真空热胀形过程数值模拟及模型优化

利用MSC-Marc有限元分析软件，建立了BT20合金筒形件真空热胀形的热力耦合有限元模型。在优化模型中引用了步长自适应控制技术和两步法模拟。计算了BT20合金筒形件真空热胀形过程的温度场和变形场。结果表明：采用步长自适应控制技术和两步法模拟，有效的缩短了模拟时间，在精度变化不大的情况下，显著提高运算效率。计算结果与实验结果吻合较好。     

钛合金筒形件真空热胀形过程数值模拟及模型优化

利用MSC.Marc有限元分析软件,建立了BT20合金筒形件真空热胀形的热力耦合有限元模型.在优化模型中引用了步长自适应控制技术和两步法模拟.计算了BT20合金筒形件真空热胀形过程的温度场和变形场.结果表明:采用步长自适应控制技术和两步法模拟,有效的缩短了模拟时间,在精度变化不大的情况下,显著提高运算效率.计算结果与实验结果吻合较好.     

重卡花键毂镦锻工艺仿真及优化

针对重卡花键毂闭式镦锻工艺存在纵向飞边、毛刺等问题,通过分析锻件成形工艺,提出整体式和可分式两种镶块模具结构,基于可分式凹模的开式镦锻模具结构,制定了分模面位置在花键毂最大轮廓端部前端面和端部中间两种成形方案,并和整体式凹模成形方案作出对比分析。借助DEFORM-3D软件对两种成形方案进行模拟,根据损伤值大小、应力、应变等对比分析了两种方案的优劣性。结果表明,采用可分式凹模可以有效地解决花键毂横向飞边的存储问题,分模面位置在端部中间时能有效解决切边后的"拉毛刺"问题。最终通过花键毂的实际生产验证了可分式凹模结构且中间分模方案的合理性。     

TC21钛合金热压缩失稳变形组织模拟和预测

利用TC21钛合金热压缩实验数据,根据Murty失稳判据建立失稳图,确定失稳变形组织的热变形参数边界条件。将该热变形参数边界条件与DEFORM-3D有限元软件相结合,模拟了不同变形条件下失稳变形组织的产生和变化情况。微观组织观察表明模拟结果和实验结果吻合较好,说明该方法预测的结果是可靠的。     

热成形TA32钛合金薄壁件的形状控制与性能优化

为了优化TA32钛合金薄壁件的热成形工艺,对其热流动行为、显微组织演变和断口形貌进行研究.根据实验数据建立一套基于合金显微组织的本构方程,描述高温流动应力与相体积分数、位错密度、晶粒尺寸和损伤演化之间的关系.将本构模型嵌入ABAQUS 6.14中模拟典型薄壁件的热成形过程,预测不同工艺参数下成形件的等效应变、位错密度、...