大规格电镦侧模辅助成形方法及装置研究

本文主要针对大规格电镦过程中形状缺陷和晶粒粗化等问题,提出了大规格电镦侧模辅助成形方法并设计了电镦侧模辅助成形装置,为大规格电镦生产提供新思路和方法.在Mdrc分析平台建立多尺度电镦工艺有限元分析模型及侧模辅助成型模型,对比两种成型方法模拟结果,发现电镦侧模辅助成形方法既能优化电镦件的形状避免宏观缺陷,又能有效的调控微...     

大规格电镦成形折叠缺陷分析及改进措施

针对原大规格电镦工艺方案成形与砧块接触面出现折叠缺陷,通过电镦过程观察和有限元分析模拟确定折叠产生于电镦开始时因电流和顶锻力发生变化产生小台阶,后续电镦过程的顶锻力持续施加并致使有小台阶的变形部位逐渐向砧块靠拢,并受砧块表面约束,坯料受反作用力将材料压凹陷形成凹坑,并在模锻时形成折叠缺陷,为提高电镦成形质量和避免模锻成形缺陷,提出初始电镦阶段采用多分段成形渐变工艺。有限元分析模拟显示,采用多分段成形渐变工艺锻造流线连续,未出现折叠缺陷。生产实践表明,改进方案可以避免折叠缺陷产生,能够满足实际生产需求。     

热镦圆柱体淬火过程温度场的有限元解析

采用有限元方法 ,解析热镦圆柱体在淬火过程中的温度场。为了研究热镦圆柱体高温变形后的组织 ,常采用从试样上表面喷水冷却的淬火方法来确定冷却速度 ,因此有必要对该非完全轴对称温度场进行研究。采用FORTRAN语言编制有限元程序 ,并应用ORIGIN软件绘制温度等值曲线。通过热模拟实验实测 ,表明计算结果与实测值相符合。     

基于多场耦合有限元法的大规格电镦成形工艺优化

为了分析电镦成形过程中缺陷的形成过程,基于MSC.Marc平台建立了多场耦合的有限元分析模型.通过数值模拟和生产实践得出产生波浪缺陷的主要原因有两方面:一是在预热阶段大电流的作用下,随温度升高,趋肤效应明显,形成椭圆柱体,这种现象在后面的电镦成形过程中逐步放大,从而形成波浪缺陷;二是电镦过程中峰值电流大、温度较高,且峰...     

大规格电镦加载参数对几何-组织目标的影响规律

电镦成形是船用气阀预成形的有效方式之一,然而电镦成形过程中工艺参数的互相匹配很重要,工艺参数匹配或是变化规律不当,成形件的形状和晶粒目标就不会很好实现.本文通过研究气阀电镦变形参数对几何形状和晶粒晶界目标的影响规律,探究电镦成形加载规律,形成五种加载模式,从而达到协调控制产品形状与组织,改善气阀电热镦粗成形形状及内部组...     

电镦成形过程的有限元模拟技术

针对电镦成形工艺，提出了一种变体积镦粗的网格再划分算法，并研究叙述了电镦有限元模拟技术中的网格畸变、节点优化及新旧网格场量传递等问题。     

大规格气阀坯电镦成形质量控制研究综述

制坯作为气阀成形的关键工序,其成形质量决定着气阀的服役性能和寿命。通过分析热挤压和电镦等成形工艺的优缺点可知,电镦相较于其他成形工艺更适用于大规格气阀坯成形。而随着气阀坯规格的增大,电镦件成形质量也愈加难以控制。针对表面波浪等形状缺陷和晶粒粗大等微观缺陷对其进行成因分析,从成形形状、晶粒控制和形状-晶粒协同控制3个方面综述了大规格气阀坯电镦成形质量的控制方法,并进一步阐述了电镦工艺智能优化方法,为大规格气阀坯电镦成形的实际生产提供参考。     

复合镦挤法制备超细晶1060铝合金的有限元模拟

采用一种新的复合镦挤法(Cyclic equal channel compression,CECC)制备了超细晶1060铝合金,即等通道转角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)与多向压缩(Multi-axial compression,MAC)的组合工艺,并通过电子背散射衍射技术(EBSD)分析了复合镦挤后试样的微观组织。为了验证实验的可行性,利用DEFORM 3D软件对试样复合镦挤过程中的损伤值、最大主应力、等效应力、等效应变的变化过程进行了模拟。结果表明:模拟结果显示各项参数变化均在正常范围内;复合镦挤之后,试样的晶粒组织均匀细小且接近于等轴状,得到了优异的超细晶组织。     

管坯镦锻工艺仿真及优化

管坯镦锻制品是石油、钻探等机械设备的关键部件,要求具有很高的强度、抗拉性能及抗疲劳性能。在实际生产中,管坯成形过程很容易产生失稳、内部凹陷甚至折叠。而且坯料体积不易控制。使得锻件成形困难,锻件质量得不到保证。本文采用Deform-3D塑性有限元分析软件,以钻杆头部镦锻为例对管料的镦锻成形工艺过程进行了模拟和分析．并针对原有成形工艺中出现的问题进行了改进和优化。运用Deform-3D系统模拟的油管与生产实际基本吻合,因此,该模拟结果及其参数可用于钻杆头部镦锻模的设计。     

提高自由镦粗变形均匀性的措施及模拟分析

自由镦粗易形成鼓形 ,变形不均匀 ,一直是亟待解决的问题。本文提出了一种新的工艺措施 ,采用大型体积成形商业化软件 DEFORM进行了有限元数值模拟 ,并与普通镦粗的模拟结果进行了比较 ,发现变形均匀性得到了很大提高     

智能气门电镦机上下位机通讯及加热电流控制的实现

介绍了智能气门电镦机上下位机的通过串口通讯实现参数传递等功能,通过定时/计数器卡实现定时以及电镦机加热电流控制的原理和实施方法.经实际的运行证明,系统性能完全符合气门电镦的工艺要求.     

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...     

Ti55合金电辅助V弯电热力耦合仿真及回弹预测EI北大核心CSCD

本文为研究Ti55合金板材电辅助V弯回弹规律,基于ABAQUS软件平台建立Ti55合金板材电辅助V弯电-热-力耦合三维有限元模型。对板材V弯及回弹过程进行正交试验模拟,研究弯曲角、相对弯曲半径、有效电流密度、成形速度对板材回弹的影响规律,建立了基于径向基函数的回弹预测模型。结果表明:在选取参数范围内,随着弯曲角、相对弯曲半径的增大和有效电流密度的减小,回弹角增大;随着成形速度的增大,回弹角先减小后增大。极差分析和方差分析得到弯曲角和相对弯曲半径对回弹角有显著影响。电辅助板材V弯相对机械V弯回弹角平均降低48.7%。进行电辅助V弯实验,对比厚度、温度和回弹角,平均误差分别为9.4%、4.6%和13.4%,验证了有限元模拟及回弹预测模型的准确性。     

大模数半轴齿轮温精锻成形数值模拟及试验

针对大模数半轴齿轮成形的特点,提出温精锻成形的工艺方案。采用DEFORM-3D有限元分析软件对半轴齿轮的温精锻成形过程进行数值模拟,对影响齿轮成形效果的坯料形状、模具运行速度、坯料加热温度及模具预热温度进行模拟分析;分析坯料在成形过程中的金属流动规律、应变分布、温度场分布,得到了模具载荷-行程曲线;试验验证了该温精锻成形工艺的可行性,为半轴齿轮实际生产工艺的改进提供了参考。     

大型板坯电渣重熔结晶器的设计及优化

板坯电渣重熔是获得高质量大单重、特厚板的先进方法,其中板坯结晶器是电渣重熔技术的核心和关键。结合产品实际需求,在数值模拟的基础上,对40 t大型电渣板坯结晶器进行了设计与优化。实践表明,固定式结晶器具备良好的导热性,成型质量好,寿命高;结合单相单电极同轴导电的结构设计,生产的大型电渣板坯成分均匀、组织致密,完全满足质量要求。该关键技术具有完全的自主知识产权,可推广使用。     

大焊接热输入船板EH40气电立焊接头的组织和性能

研究了40mm厚大焊接热输入船板的单道次气电立焊接头的组织和性能.在焊接热输入达到350 kJ/cm条件下,粗晶热影响区由晶界铁素体和晶内形核铁素体80％～85％(体积分数)构成,其-20℃冲击吸收能量≥98 J;焊缝区由1～3 μm的针状铁素体和少量晶界铁素体和侧板条铁素体构成,其-20℃冲击吸收能量≥60 J.拉伸试验中焊接接头断在母材处,接头抗拉强度≥510 MPa.焊缝处硬度值最高,粗晶区发生部分软化.力学试验结果表明,焊接接头的各项性能均能满足要求.     

AgNi10触头材料闭合接触阶段的热-电-力耦合分析及实验研究

建立了描述直流闭合接触阶段AgNi10电接触材料受热-电-力耦合作用的数学模型,通过有限元法采用顺序耦合方式计算了固定接触阶段AgNi10触头材料接触区的温度场、应力应变场等,计算过程考虑了材料物理力学特性随温度的变化、接触电阻以及符合实际工作环境的边界条件等。结果表明:电流密度沿接触区域非均匀分布,形成环形热源;在热-电-力耦合作用下,热应力集中区由接触中心向触头内部扩展,同时,接触界面的边缘处也出现了热应力集中区,热应力集中区容易成为裂纹源,这一计算结果与实验现象基本一致。