WC-Co硬质合金精密级进模断裂失效研究

对精密级进模常用材料WC-Co硬质合金进行了研究,对高速冲裁过程中磨损断裂的硬质合金级进模样件进行了金相观测和能谱分析,对比了模具工作表面在断裂前后组织结构和Co元素含量的不同,分析了硬质合金级进模磨损断裂的微观过程,得出的结论是Co元素的丢失是造成高速冲裁中硬质合金级进模磨损断裂的重要微观原因.     

锥形弹簧垫片断裂失效分析

通过观察锥形弹簧垫片的断裂位置与断口形貌,结合金相组织、化学成分、显微硬度等试验结果,确定该垫片的断裂类型为低应力疲劳断裂。断裂原因为外圆光亮带较小和外圆面粗糙,它们分别由冲裁间隙过大引起和冲压成型后表面修复不充分造成。它们形成严重的微区应力集中,在动载荷的作用下萌生微裂纹,导致疲劳断裂。     

斜刃冲裁的最优刃口与冲裁力

分析了斜刃冲裁的冲裁力。该力不仅与板料和斜刃高度有关,还与刃口形状有关,据此提出了刃口形状的最优设计问题。获得了最优刃口的一般微分方程及对应的圆弧与直线轮廓冲裁件最优刃口的解析解,也给出了一般冲裁件最优刃口的求解方法。对给定斜刃高度与零件采用最优刃口可使冲裁力及断裂噪声降至最低。     

冲裁加工中剪切热对板料和模具寿命影响的研究

影响冲裁加工的因素很多,例如冲裁间隙、模具结构、冲裁速度以及模具材料和热处理状态等.然而因冲裁过程所产生的热对冲裁加工的影响为大家所忽略.冲裁所产生的热导致板料断裂的机理和正常冲裁下板料断裂的机理不同,对生产造成一定的影响.根据生产实践中的大量经验和模拟蓝脆温度下的冲裁实验,阐述了冲裁过程中产生的热对冲裁板料和模具寿命的影响.     

簧片高精度复合模设计

分析了精密仪表机芯用弹簧、成形工艺，并介绍了冲裁及压弯复合模结构设计特点。     

金属材料冲裁过程的有限元模拟

介绍了利用弹性有限元对金属冲裁加工模拟的基本原理,包括弹塑性大变形木匠,裂破坏模拟以及网格重划分等技术,利用商业化有限元程度DEFORM－2D^TM对不锈钢（AISI304）板料的冲裁工艺进行了模拟,模具采用刚体模型,工件采用弹塑性模型,材料断裂破坏采用Cockroft-Latham破坏准则,分析了冲裁过程中裂纹生成、扩展以及材料断裂分离的过程,冲载力的变化等,模拟结果中的材料断裂和冲裁力的变化与已发表文献中的实验结果一致。     

进气门外弹簧断裂原因分析

本文对某活塞发动机承受压缩交变载荷的进气门外弹簧断裂的性质及原因进行了综合分析。通过对弹簧进行断口分析、痕迹分析、金相分析、受力分析以及模拟试验等,确认了该弹簧的失效性质为起源于弹簧外表面的早期疲劳断裂。造成该弹簧早期疲劳断裂的原因为：弹簧在镀镉前电解工序过程中,弹簧外表面与阴极板电极接触放电造成电接触损伤,在弹簧表面形成了电接触损伤凹坑,导致弹簧的疲劳寿命大幅度降低,在工作载荷作用下,从电接触损伤凹坑位置萌生疲劳裂纹并发生早期疲劳断裂。     

基于AMESim的冲裁液压机缓冲系统仿真分析

简要介绍冲裁液压机液压系统的工作原理,运用AMESim构建仿真模型,仿真分析得到冲头位移曲线、负载力变化曲线和能量变化曲线。通过分析冲裁过程中负载力的变化以及在板料断裂前后液压机能量的变化,探究板料断裂时冲裁液压机冲击与振动的原因。同时对不同的副缸直径参数进行批处理,分析缓冲力与最大冲裁力的比值对于缓冲性能的影响。结果表明,冲裁断裂瞬间液压机冲击与振动的主要原因是液压机失载后增速缸腔体内液压能的急剧释放,当缓冲力为最大冲裁力的40%~60%时缓冲效果较为理想。此种仿真建模的研究方法避免了繁琐的流体计算和大量的测试实验,为冲裁液压机的设计、改造和维修提供了一种参考方法。     

板线材金属弹簧双向弹片复合成形设备设计

针对金属弹片产品在加工成形时加工工序冗繁、加工效率低以及需要多次定位等问题,通过对产品材料、结构要求、成形工艺等方面的分析研究,采用板线材间歇自动送料+连续冲切+数控折弯的成形工艺,提出一种金属弹簧双向弹片的成形设备,包括冲切机构和成形机构,冲切机构用于在板线材上冲切多个依次连接的预制品,成形机构用于成形弹片。通过生产试验可知,此成形设备不仅可以保证产品的精度、节省材料,还可以缩短研发周期、降低成本,证明了板线材成形设备结构的先进性、可行性和实用性,为该技术的应用推广奠定了实践基础。     

基于数字图像相关技术的金属冲裁过程材料变形分析

为准确分析金属板料冲裁过程中材料变形及断裂行为,构建了一个基于二维数字图像相关方法的原位应变测量系统。对Cu Sn0.15铜合金板材开展系列冲裁实验,通过该原位应变测量系统有效地跟踪记录了冲裁过程的局部大变形,获取了冲裁过程的各应变分量的应变场分布,在此基础上分析了应变演变规律和不同冲裁间隙的应变场差异。结果表明,剪切应变在冲裁过程前期起主导作用,而拉伸应变的急剧增大是在冲裁过程后期材料内部出现微裂纹的主要原因。不同冲裁间隙的应变场差异主要体现在拉伸应变的分化上,拉伸应变的差异是影响光亮带占比的主要因素。研究结果不仅为冲裁工艺的制定提供基础数据,还可为评定数值模型的有效性提供依据。     

多工位弹簧机弹簧的成形原理

多工位弹簧成形机是一种适用于多种类型弹簧加工的弹簧成形装备。研究了多工位弹簧成形机的机械结构,并对其成形机构结构与工作原理进行了分析。通过对弹簧类零件几何特征的分析,将弹簧结构要素进行了分解,推算出各结构要素参数方程。根据多工位弹簧成形机成形机构工作原理与弹簧结构要素特性,重点研究了弹簧螺旋线与折角成形原理,建立了各成形轴进给量与弹簧尺寸要素之间的数学模型。首先提出圆柱、圆锥螺旋线成形原理,并建立起圆柱、圆锥螺旋线的半径、节距与成形工具进给量、送线长度的关系方程;然后提出4种折角成形方法,相应地给出折角曲率半径、折角角度与成形工具进给量之间的数学关系方程。     

波形弹簧的结构设计及应用

介绍波形弹黄结构设计及其计算公式,并通过实例验证计算的正确性。     

利用等离子体反翘控制穿孔等离子弧焊中小孔的稳定性

利用高速摄影照片试验研究了等离子弧焊接时小孔形成过程中等离子体反翘的变化情况,以及小孔尺寸与等离子体反翘之间的关系.结果表明,等离子体反翘随着小孔的形成而不断变强,喷射角不断变大;随小孔尺寸的增大,等离子体反翘逐渐变弱,喷射角逐渐减小.通过分析等离子体反翘与小孔尺寸的关系,根据等离子体反翘导电特性设计了一种简单适用的探针法检测小孔状态的电路,可以检测出小孔的不同状态.提出了一种新的穿孔等离子弧焊中小孔稳定性的控制思想.     

用于浮动精锻模中的碟形弹簧的设计

叙述了精密锻造的优点，提出使用碟形弹簧实现浮动模具工艺。介绍了碟形弹簧的组合方式，并给出设计实例。     

动簧片多工位级进模设计

分析动簧片成形过程中材料变形以及模具工作过程,对工艺过程进行改良,提出预切→倒毛刺→60°向上弯→94°向上弯→135°预叠→叠片的成形工艺,解决了传统工艺出现叠片不稳、废屑多等缺陷。模具冲次达到500次/min,月产量已达到百万件,生产顺利,零件质量稳定。     

"S"系列扭杆弹簧镦锻成形工艺

以Φ27.5扭杆弹簧为例，阐述了“S”系列扭杆弹簧镦锻成形工艺及模具设计。     

压簧簧片工艺分析与级进模设计

分析了压簧簧片的成形工艺,确定了冲压工艺方案,设计了7个工位的级进模,采用弹压卸料板及压杆将条料稳定在各工位上,保证条料在各工位间传递的平稳性和可靠性,模具制造成本低,能满足稳定、高效生产的要求。     

机车轴箱弹簧的断裂失效分析

通过宏观断口分析、疲劳裂纹源处显微组织、基体组织、表面硬度检测以及常温及低温冲击试验,对断裂的轴箱弹簧进行分析。结果表明,弹簧表面脱碳,在工作应力过大时形成疲劳裂纹源,是造成该弹簧断裂的主要原因。提出了改进意见。     

汽车冲压模具弹簧的失效分析

为了寻找某一汽车零件冲压模具弹簧的失效原因,对弹簧断口部位进行了化学成分、金相组织、硬度、断口SEM扫描等测试。检验的结果表明,失效是由于在高交变应力作用下,弹簧丝在内侧表面附近区域形成了疲劳裂纹源,并最终导致弹簧早期疲劳断裂。