变截面杯形件等温压扭复合成形工艺分析

采用数值模拟与物理实验相结合的方法对基于高压扭转(HPT)工艺的杯形件等温压扭复合成形进行研究,分析了等效应变场、损伤场和成形载荷。结果表明,压扭复合成形工艺改善了金属流动状态,变摩擦阻力为有益摩擦力,成形载荷由传统挤压的355t降至176t,所需扭矩8540N·m,出现最大锻件损伤值的部位在直壁顶端。进行了成形实验,所得压扭件宏观金属流线清晰可见,其微观组织不同于传统挤压件的径向纤维状而是呈弥散、均匀分布,且材料抗拉强度由挤压件的405MPa提升至431MPa。     

304奥氏体不锈钢在新型挤压模具下的仿真分析

通过运用设计的3种新型等通道转角挤压模具,结合现有关于等通道转角挤压的研究,对304奥氏体不锈钢材料进行三维有限元模拟,研究了挤压过程中的载荷曲线变化、等效应力以及等效应变分布。结果表明,挤压方式的改变不会影响凸模载荷的大小;同时,对比了3种不同挤压方式下模具的等效应力、等效应变后发现,旋转90°工艺的等通道转角挤压模具的等效应力值最小,使其在转角处发生拉毛的概率最小,对模具损伤也最小,并且其等效应变值最大,对试样的细化效果最好。最后,通过采取点跟踪的方式绘制应变点循迹图,更直观地论述了旋转90°工艺的等通道转角挤压模具更具有实用价值,也为今后开发实用型的等通道转角挤压模具的设计提供了理论支撑。     

20CrMnTi钢晶粒压扭变形的均匀化

通过压扭(HPT)工艺累积应变制备块体超细晶材料。以高径比、温度、扭转角速度、挤压速度、摩擦因子为工艺参数,等效应力、等效应变、等效应变速率为质量目标,设计正交实验,对20CrMnTi晶粒细化进行压扭成形有限元模拟。通过灰色关联度计算,得到多目标优化的成形工艺参数组合。物理实验证明,优化后晶粒细化均匀程度得到明显提高。     

钛合金等通道转角挤压中背压因素的影响

研究了钛合金等通道转角挤压中背压因素的影响。结果表明,随着背压增大,试样通过模具底部转角的外圆角逐渐减小,变形更加均匀,并且随着背压的增大,所需挤压载荷增大,对模具及挤压设备要求提高。温度场总体变化不大,在底部区域温度场较无背压时均匀。试样底部的最大等效应变也随着背压的增大而逐渐增加,但背压过大会造成等效应变分布不均。最大主应力随着背压的增大而减少,降低了试样表面的开裂倾向。     

基于SPH法的AZ31镁合金BP-ECAP过程三维数值模拟

光滑粒子流体动力学方法(Smooth Particle Hydrodynamics,SPH)在求解大变形问题方面具有优势。基于SPH法编写程序对AZ31镁合金的BP-ECAP过程进行三维数值模拟,并与相关研究文献进行对比,验证了编写的SPH法背压程序的正确性。对不同工艺参数下AZ31镁合金的背压-等通道挤压过程进行模拟,并从等效塑性应变及损伤值分布角度进行分析。模拟结果表明,选择恰当的背压值能有效地阻止镁合金变形过程中裂纹的萌生及扩展。     

镁合金轮毂等温挤压与胀形工艺研究

针对镁合金轮毂结构复杂、塑性成形困难的特点,提出用等温挤压及胀形工艺成形AZ80镁合金轮毂,并制定了成形工艺路线,设计加工出模具。主要成形工艺参数为:挤压温度350~400℃、压头平均挤压速度0.2 mm.s-1、胀形温度200~250℃。轮毂轮辋部位最大抗拉强度σb、屈服强度0σ.2及延伸率δ分别达到338.4 MPa、190 MPa和14.1%,机械性能明显优于铸态组织。该工艺成形力小、工序简单、生产效率高,是镁合金轮毂塑性成形的发展方向。     

数值模拟外转角半径及背压对纯钛ECAP变形的影响

使用DEFORM-3D软件模拟等通道转角挤压过程中外转角半径及背压对纯钛应力和应变分布的影响,探讨不同R值对材料流动的影响规律。结果显示:当R=6mm时,工件上下表面应力状况较为平衡,从而得到均匀的等效应变分布;当R<6mm时,在外转角形成的死区使材料之间相互搓动,导致工件底部区域出现剧烈畸变,工件不同区域之间的等效应变量差别较大;当R>6mm时,工件上表面与模具内转角之间的相互作用力增加,使工件顶部变形加剧并导致工件等效应变量不均匀;施加背压(pb)后,能有效提高等效应变量;适当的R值与pb匹配可使工件得到均匀的应变分布。     

基于灰色系统理论的20CrMnTi晶粒扭压变形均匀化的研究

在温度、高径比、扭转角速度、挤压速度、摩擦因子为自变量的条件下,以正交实验为设计方案,模拟20CrMnTi扭压成形,获得成形工艺参数与等效应力、等效应变、等效应变速率等质量目标函数的数据。利用灰色系统理论,分别计算成形工艺参数对单目标的关联系数和多目标函数的关联度,将多目标转化为单目标优化问题。进一步计算各成形工艺参数的平均关联度,用优化的工艺参数进行有限元模拟验证,并经过物理实验,结果表明优化后20CrMnTi晶粒变形均匀程度明显提高。     

工艺参数对2017铝合金ECAP变形影响的数值模拟研究

运用刚塑性有限元法对不同工艺参数下2017铝合金的等通道转角挤压(ECAP)过程进行了热力耦合的数值模拟,研究了不同挤压温度、挤压速度和摩擦因子对ECAP过程中挤压载荷、等效应力和等效应变分布的影响。结果表明:在ECAP过程中,提高挤压速度、降低挤压温度均会导致载荷峰值和等效应力峰值增大。挤压速度和挤压温度对等效应变的影响不大。减小摩擦因子可以有效降低挤压载荷峰值和平均等效应变,而等效应力峰值基本不受摩擦因子的影响。     

S08Re深冲薄板流变硬化曲线的阶段性试验

一、前言评定深冲薄板深冲性能的主要指标通常有σ_s、σ_b、σ_s/σ_b、δ等常规力学性能及冷弯试验、杯突试验等工艺性能。近年来又提出了塑性应变比R,应变硬化指数n等参数,并认为它们是评价薄板钢深冲性能的主要指标。试验发现,大多数材料(包括低碳铝镇静钢)的真应力(σ)-真应变(ε)关系均能很好地遵守Hollomon指出的σ=kε~n关系,其中k、n值均由拟合法确定,k是应变硬化系数或称强度系数,表示σ-ε曲线的高低位置;n值反映了材料的强化特性,表示σ-ε曲线的弯曲程度,n值在深冲过程中的物理意义     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

高等教育国际化与中国高等教育施化力培育

本文从化层、化型、化向与化力等方面考察高等教育国际化的应然本质属性 ,描述与分析中国高等教育在国际化潮流中表现出的发展态势 ,针对种种态势提出中国高等教育核心施化力培育战略 ,以使中国高等教育乃至世界高等教育真正地走向国际化     

Comparative analysis of functional possibilities of methods of pulse treatment of a melt

This paper describes the general features of the functional methods of electrohydropulse, pulse electrocurrent, and magnetic pulse treatment processes of the melt in order to positively vary its crystallizaton ability.     

Effect of solidification rate of the structure of alloys of the system Fe-W

Conclusion In alloy Fe-42% W atomized with a cooling rate during solidification within the limits from 5·10³ to 1·10⁵°C/sec with the maximum cooling rate (not less than 10⁵°C/sec) precipitation of -phase (Fe₇W₆) from the liquid melt is suppressed. In granules of alloy obtained with a high solidification rate it is possible to achieve total dissolution of tungsten in solid solution (42%). Subsequent heating causes precipitation of -phase in dispersed form.I. P. Bardin Central Scientific-Research Institute of Ferrous Metallurgy (TsNIIChERMET) Moscow. Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 9, pp. 34–36, September, 1990.