活塞销断裂失效分析

通过对活塞销原材料的组织、单面渗碳淬火回火内孔表面至心部组织及内孔淬硬程度的分析，阐述了活塞销断裂失效的原因及提高其抗疲劳能力的方法。     

活塞销冷挤压模具设计

分析了活塞销的冷挤压工艺,设计了活塞销冷挤压模具。该模具通用性强,只需更换模具的少量零件,就可挤各种型号的活塞销。该冷挤压工艺节约了大量原材料和加工工时,强化了产品力学性能,从而大大提高了产品的市场竞争力。     

15Cr钢活塞销淬火工艺改进

本厂生产的15Cr柴油机活塞销，尺寸如图1。热处理工艺为930℃渗碳后空冷，850CX2h油淬，170℃X3h回火。要求渗碳层深度0．9～1．6mm，表面硬度57～65HRC，强度σb为800～1250MPa。但经几炉处理后发现零件表面有软点，最低硬度为50～55HRC。经金相检查软点部位的过共折和共折层深为0．92～0.97mm，渗层总深为1．21～1．27mm（取过渡区的一半），组织为马氏体和少量碳化物颗粒，碳化物级别≤1级。经化学分析，零件材料成分为含碳量0．16％，含铅量0．73％。零件渗碳后按表1所示工艺重新进行热处理工艺试验，加热时装箱保护，冷却时通压缩…     

考虑材料韧性损伤的中厚板半冲孔成形过程分析

为研究半冲孔成形过程中韧性损伤的演化以及部分工艺参数对成形质量的影响规律,本文在ABAQUS有限元模拟软件中建立了半冲孔轴对称有限元模型,并通过VUMAT用户子程序引入GTN(Gurson-Tvergaard-Needle-man)损伤模型,结合同时考虑空穴形状与体积变化影响的韧性断裂准则,进行弹塑性大变形有限元分析.基于该有限元模犁,预测了半冲孔工艺中静水压力、等效应力、等效应变、应力三轴度以及损伤断裂的产生和发展趋势,分析了反顶力、压边力和冲裁间隙对零件的影响规律,并与实验结果进行对比分析,验证了数值模拟的准确性.     

活塞销冷挤压工艺及模具设计

通过对２０Ｃｒ 冷挤直通孔活塞销坯料的表面润滑处理及成形工艺的分析，设计出合理的工艺路线及冷挤成形模具结构。并在模具凸模制造工艺中，运用气体氮碳共渗处理工艺，有效地提高了模具寿命，使直通孔活塞销的冷挤压成形工艺在大批量生产中变得经济可行     

汽车活塞销挤压模的设计与改进

分析了活塞销冷挤模的结构设计和成形中存在的技术性及工艺性的问题,并在模具设计时对原有的结构中不合理的地方,如：凸模尺寸、卸料方式、淬火硬度和凹模对中方式等进行优化与改进。实践表明,改进后的模具结构更加合理,从根本上解决了凸模寿命短、卸料困难和模具温度过高等诸多问题,提高了产品合格率,降低了模具生产成本。     

活塞销冷挤压成形工艺研究

通过对活塞销结构工艺性分析,制定了活塞销的冷挤压工艺方案并设计了挤压件图,确定了组合凹模直径及径向过盈量与轴向压合量等工艺尺寸:设计了便于调整及更换的组合凸模,保证了挤压件的同心度;根据凸模工作特点采取合适的热处理工艺,提高了模具的使用寿命.     

一种新发动机活塞销的失效分析

一种新试制的发动机活塞销在进行发动机试验时发生断裂,通过扫描电镜对活塞销断口进行分析.结果表明,导致活塞销失效的主要原因是活塞销内表面在发动机装配使用前存在折叠裂纹.通过工艺分析和对半成品活塞销的检验,发现折叠裂纹是在活塞销冷挤压时产生的.     

12CrNi3A钢活塞销渗碳淬火工艺改进

通过硬度测试和金相分析对12CrNi3A钢活塞销随炉降温淬火、空气预冷淬火和直接淬火+二次淬火3种热处理工艺进行研究.确定了直接淬火+二次淬火的工艺可行性,工效大大提高.     

高速大功率柴油机活塞销材料及加工工艺优化

分析了材料及加工工艺对活塞销显微组织和疲劳性能的影响,通过改善材料纯净度、减轻带状组织、优化渗碳淬火工艺得到良好的渗层组织,使活塞销的强度、耐磨性和尺寸稳定性得到较大提高,疲劳寿命超过10 000 h。     

活塞销表面 DLC 涂层的试验研究及应用分析

目的分析两种类金刚石碳(DLC)涂层的成分和结构差异,研究涂层本质特征在发动机减摩降耗方面的应用。方法测试分析涂层成分和表面形貌,讨论在活塞销表面沉积DLC涂层对零件材料组织和硬度的影响,验证活塞销沉积DLC涂层后对发动机机械损失功率的影响,并运用转移膜和石墨化两种摩擦机制进行分析讨论。结果标杆试样的涂层较厚,为W掺杂的DLC涂层,且其致密度、均匀性及膜/基结合状态均优于在研涂层技术;成品活塞销沉积DLC涂层后,当转速介于2200~4000 r/min范围内时,涂层表现出提高发动机动力性的作用。结论 DLC涂层应用可有效改善活塞销的表面状态,减缓零件工作条件下的磨损,延长活塞销的使用寿命。     

汽车活塞销温-冷复合挤压成形工艺研究

汽车活塞销的生产除少部分仍然采用切削加工以外,绝大部分是采用双向反挤压工艺。对于高速汽油机或强化柴油机用的活塞销,由于工作负荷大,在使用过程中易产生断裂失效。为了解决上述问题,提出活塞销温-冷挤压复合成形的新构思,并对中间退火工艺进行改进,最终形成活塞销温挤-热处理-冷挤集成制造工艺。     

组合形活塞销冷镦挤成形工艺

针对组合形活塞销结构特征和工艺要求,分析该零件的成形难点为:两端圆锥孔的挤压成形和深径比大于2. 5的中心圆孔反挤压。为此,应用DEFORM-2D有限元分析软件对组合形活塞销7工位冷镦挤成形工艺进行数值模拟分析。通过数值模拟分析和工艺方案修订,确定最终的成形工艺方案为:下料-整形-压凹-反挤压-冲孔-第1次挤锥-第2次挤锥,并采用硬质合金YG15制造反挤压凸模,以避免一次反挤压成形时凸模横截面变化处的折断。采用该方案进行工艺实验,实验结果表明:组合形活塞销尺寸满足零件设计要求,无折叠、开裂等锻造缺陷,深孔反挤压凸模使用寿命大于8万件。     

ASTM1045钢活塞销热挤压工艺过程仿真探究

采用刚塑形有限元DEFORM-2D软件,对φ22mm×φ14.60mm×70mm规格的ASTMI045钢活塞销热挤压工艺过程进行了仿真研究,揭示了挤压力随行程的变化规律、应变场和坯料金属损伤的分布规律.为了避免活塞销外侧产生裂纹,提高抗疲劳开裂能力,上、下凸模挤压余量应≥6mm.模拟结果能为优化活塞销的热挤压工艺提供参考.     

半轴套管冲孔连皮缺陷问题研究及工艺优化

半轴套管是汽车桥壳的重要零件,针对北京机电研究所开发的半轴套管热挤压成形技术在进行工艺调试过程中,穿孔及正挤压工序中管端易出现冲孔连皮粘连缺陷的问题进行了分析,探讨了造成连皮粘连的原因,确定连皮过厚和冲头偏心是造成这一缺陷的主要因素。采用Deform-3D有限元软件分别对连皮过厚和冲头偏心的冲孔情况进行模拟,模拟结果较好地反映了实际情况。运用BP神经网络结合遗传算法,对冲孔工序的工艺数据进行优化,确定了合适的连皮厚度。最后,采用优化后的连皮厚度,并对各工序凸模和凹模进行对正检查,生产出合格的半轴套管产品。     

金属自由表面断裂的实验研究

给出了LY12铝合金试样在不同镦粗条件下的实验结果.实验结果表明:工、模具间的摩擦条件对金属自由表面断裂有很大的影响,而试样高径比对自由表面断裂的影响较小.利用实验所获得数据对广泛使用的Cockroft & Latham经验断裂准则在确定金属可加工性能的能力方面进行了评价.结果表明Cockroft & Latham 韧性断裂准则计算结果与实验结果比较吻合.     

活塞异形销孔镗削系统的研究

由于传统的活塞销孔加工方式已经不能满足异形销孔的加工,提出了活塞异形销孔镗削系统,分析了异形销孔加工成型原理,根据该原理,研究并开发了高速旋转微量进给机构。研究表明:该活塞异形销孔镗削系统解决了活塞销孔复杂型线精密镗削的难题,实现了变形体在发生形变过程中重心在径向不移动,确保了在高速旋转镗削活塞销孔过程中镗削系统的动平衡,使用该系统加工的活塞销孔的粗糙度、外观以及微观形状得到了大幅提升。     

全自动CNC镗削活塞销孔专机的研究开发

所研制的全自动ＣＮＣ镗削活塞销孔专用机床可以实现工件的自动上、下料和自动定位、夹紧,并且在一次安装、不停机、不换工位的情况下,高效地完成活塞销孔的镗孔、镗外口、切挡圈槽、倒内角和倒外角。该机床已在上海活塞厂投入生产,并取得了良好的加工效果。