压扭成形模具设计

采用高压扭转方法可以制备超细晶材料,在坯料高度方向施加压力的同时,沿坯料横截面方向施加扭矩,达到大塑性变形产生超细晶。设计了1套压扭成形模具,介绍了成形模具的结构、工作原理,并已投入实际运用。该装置具有稳定可靠,适用范围广,成本低等特点。     

基于有限元模拟的钼粉末温压成形分析

为了研究钼粉末温压成形过程,用有限元分析软件建立了钼粉末温压成形的有限元模型,对三维圆柱等截面粉柱温压成形过程进行了有限元数值模拟,从模拟结果得到了最终坯体内部密度和应力等参量的分布情况以及钼粉末颗粒轴向和径向流动规律.实验验证了所建立有限元模型的可靠性,并分析了部分工艺和材料性能参数对钼粉末成形的影响.结果表明:在钼粉末的温压成形过程中,压坯顶部半端面、轴截面和侧壁的相对密度分布等值线和其应力分布等值线非常接近.     

压扭工艺改善钼粉末温压成形的模拟分析

运用MSC．Marc有限元仿真软件,采用基于更新拉格朗日方法的热-机耦合分析方法,模拟了钼粉温压和温压扭成形过程,获得了2种工艺条件下的粉坯相对密度分布规律,验证了有限元模型的可靠性。结果表明：压扭工艺可以减小粉坯端面边缘处相对密度分布梯度,增大侧壁附近粉末变形量,并显著提高平均相对密度及相对密度分布的均匀性。     

钼粉末多孔体烧结材料的制备及镦粗致密实验研究

运用粉末冶金成形技术对高纯钼粉材料进行制备、烧结,对钼粉未烧结体进行镦粗成形,研究了在不同初始条件(相对密度、高径比、摩擦条件)下钼粉末烧结体成形致密规律和变形特性,为钼传统的制备技术的改良、预成形坯和模具的优化设计提供大量实验数据.     

不锈钢包覆铁屑复合轧制有限元模拟与实验

采用粉末体结构模型描述铁屑轧制过程中的变形行为,利用体积可压缩有限元模型及MARC软件对不锈钢包覆铁屑复合坯轧制过程进行三维有限元模拟,并与铁屑采用致密体材料模型的模拟结果及实验结果进行对比。结果表明,铁屑采用粉末体结构模型的模拟结果与实验结果更接近,为不锈钢/铁屑复合轧制提供了参考。     

钼粉表面化学镀铜复合粉末烧结致密化

对化学镀法制备铜包钼的钼铜复合粉体的烧结致密化特点进行了研究,讨论了化学镀法制备钼铜复合粉的成形性,分析了化学镀铜钼粉的预处理、烧结温度、保温时间及复压复烧工艺对致密化的影响.结果表明,化学镀法制备钼铜复合粉成形性好,生坯相对密度可达到87%.在优化各影响因素的情况下,Mo/28Cu采用常规粉末冶金工艺得到了相对密度达97%的钼铜复合材料,钼铜复合材料具有典型的网络状结构,复合材料内部基本无孔洞,铜相分布均匀.     

非均质厚壁球壳液压胀形过程有限元模拟

对非均质厚壁球壳液压胀形过程有限元模拟进行了研究,探讨了壳体液压胀球过程中的应力应变的分布规律。研究结果表明：随着屈服强度比Ｙｒ增大,焊缝的内侧应力变化梯度增大,热影响区的应力梯度明显增大;最大等效应力点的位置逐渐由热影响区转换到焊缝;应变由焊缝向热影响区转移,即热影响区的相对应变增大,应变由内向外逐渐变小,但应变梯度的变化较小。     

TiNi形状记忆合金致密体、薄膜和多孔体的制备

综述了TiNi形状记忆合金致密体、薄膜及多孔体的制备与加工过程，并简要介绍了多孔TiNi合金的性能特点及应用前景。     

多孔体金属材料塑性变形过程的有限元模拟

基于多孔体金属材料的塑性变形理论和休积可压缩的刚塑性有限元理论,导出了适全于分析多孔体金属材料塑性变形的有限元公式,并对多孔体金属材料的塑性变形过程进行了数值模拟。分析了摩擦因子、坯料高径比、模具型式和工件形状等因素对多孔体金属材料塑性变形的影响。     

热疲劳裂纹张开过程的有限元模拟

用有限元方法并考虑材料的多线性随动强化性质对带有裂纹的简单试件模型进行热疲劳分析,研究热疲劳裂纹张开的过程和规律。试件上下端固定,左侧温度按照60℃-240℃-60℃循环,右侧恒温60℃,裂纹位于左侧中部。热疲劳裂纹张开、扩展的直接动力是垂直裂纹面的拉应力,其产生是由于在升温半循环中左侧材料膨胀受压产生压缩塑性变形,经历降温半循环温度回到初始温度60℃时,试件左侧塑性变形不能完全恢复,于是拉应力产生,裂纹张开。在稳定的温度循环下,由于试件左侧塑性变形不断累积,热疲劳裂纹的张开位移和应力强度因子增加,并趋于稳定。     

新型多孔镁压缩性能的有限元分析

利用有限元方法建立了激光打孔制备的直孔型多孔镁样品的压缩模型,系统分析了孔隙率、孔径及孔的排布对多孔镁样品压缩性能的影响,初步探讨了多孔镁在压缩过程中的变形规律.模拟计算结果表明,随着孔隙率、孔径的增加和孔的排布角的减小,多孔镁压缩曲线下移,屈服强度和弹性模量随之下降;多孔镁的压缩变形规律符合金属的最小阻力定律.     

链条滚子反挤压刚塑性有限元模拟研究

采用刚塑性有限元模型,应用Marc软件对链条滚子的反挤压成形过程进行了数值模拟分析,得出了应力应变分布规律和压力行程曲线,其中压力-行程曲线与实验测试数据吻合良好.计算得到的变形规律对于链条滚子的反挤压工艺设计具有一定的参考作用.     

异型变径管内高压成形有限元模拟

通过建立相应的内高压成形有限元模拟模型,用Dynaform有限元分析软件进行模拟分析,研究了异型变径管成形的工艺特点、变形特征及成形参数对成形质量的影响。模拟结果表明,当变径管直径变化率较大时,自由胀形很难成形出理想成品,需采用轴向补料。采用合适的内压加载路径与轴向补料的配合方式能够显著控制起皱、破裂缺陷的产生,使较复杂的异型变径管顺利成形,成形质量较好。     

基于有限元仿真的带孔板超声波喷丸成形工艺

为探究飞机壁板带孔部位在喷丸成形时产生的孔区异形,应力集中等问题,文中利用有限元方法对2024铝合金带孔板喷丸后孔区域变形情况进行研究,分析了喷丸区域离孔的距离(孔边距L)对孔变形程度的影响;讨论了板料厚度,喷丸速度,喷丸覆盖率等喷丸工艺参数对带孔板孔变形程度的影响规律;绘制了孔异形程度B1%和B2%两种情况下不同喷丸参数时应采取的最小孔边距曲线。结果表明:孔边距过小时(0≤L1mm)孔异性程度最大,应力集中明显;板料厚度可以有效的减小孔异形程度,板厚大于6mm时孔异形程度基本小于1%;当孔异形程度一定时,喷丸速度和喷丸覆盖率越大,就需采用更大的孔边距,覆盖率F140%时,孔边距需增加到17mm以上才能使孔异形程度降低到1%以下。     

轿车差速器齿轮精密成形的有限元数值模拟

对轿车差速器锥齿轮的冷摆辗成形过程进行三维刚塑性有限元模拟和实验研究，利用三维有限元软件-DEFORM模拟其成形过程中的金属流动充填规律和变形力学特征，揭示了其精密成形过程的变形机理。数值模拟结果与实验结果基本吻合。     

柴油机机体铸造充型过程有限元模拟

应用有限元法研究了12150V柴油机机体铸造的充型过程。使用有限法求解不可压缩牛顿流体流动控制方程,用体积函数法跟踪金属液自由表面的移动,预测了机体充型过程的流动速度场和温度场。以此为基础对机体铸造充型过程进行了评价,计算结果为发动机机体铸造工艺参数提供有益的参考。     

基于MATLAB平台有限单元法的铸造热应力数值模拟

采用有限单元法(FEM)对铸件凝固过程热应力场进行了三维数值模拟研究,开发了基于MATLAB平台的FEM铸造热应力场模拟程序,采用典型应力框试件对所开发的算法和程序进行了算例验证,并与采用商品化软件ANSYS进行模拟的结果进行了对比,二者吻合良好.结果表明,所采用的算法及开发的程序能较好地预测铸件变形及热应力的集中位置.     

TC4合金等温挤压过程的有限元数值模拟

采用刚-粘塑性有限元数值技术模拟了TC4合金等温挤压成形筒形件过程，对等温挤压成形过程中需考虑的速度、温度、润滑等因素进行了探讨。     

连铸大方坯热收缩行为的有限元分析

根据某钢厂的铸机条件,建立了连铸大方坯的二维温度与热应变耦合模型,采用有限元法对数学模型进行求解,获得了不同拉速和过热度下铸坯的温度场和凝固收缩规律。结果表明:拉速对热收缩影响显著,过热度影响小,在制定辊缝工艺制度时可以忽略过热度的影响;铸坯表面温度变化越剧烈,热收缩的趋势越大,热收缩量也越大;辊缝工艺可分为四段分别线性控制,而且沿拉坯方向,辊缝线性减少速率逐渐减小。