镁合金等温成形技术研究及其应用

重点评述了该技术研究的若干基础理论(如流变力学模型、变形机理、细晶强化机制)和关键技术(如预成形优化设计、临界控制变形、高效润滑),并介绍了该技术国内外取得的研究成果,同时探析了该技术的发展方向,以提高我国镁合金等温成形技术的研发水平.     

镁合金典型构件等温成形数值模拟及优化

运用DEFORM-3D软件对镁合金箱盖的等温成形过程进行了有限元数值模拟分析。根据箱盖结构特点,初步设计3种形状的预制坯,依据数值模拟结果,优化得到最终预制坯,并分析了等温成形过程中箱盖的等效应力、等效应变、速度、载荷-行程曲线等。研究结果,Ⅲ型预制坯金属在各个部位的流动相对较均匀,流动自然平滑,无拉伤、折叠等缺陷发生。综合分析,得出Ⅲ号预制坯的成形效果最好。     

Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金等温复合挤压研究

以某回转体构件为对象,进行了等温复合挤压成形研究,通过有限元数值模拟,分析了成形过程中材料的流动,并以此为基础开展了工艺试验,试验结果表明,成形与模拟情况基本相符,挤压生产出的铝合金构件充型饱满,检测尺寸满足构件的要求,外表面无折叠、裂纹等缺陷,微观组织晶粒细小且分布均匀。     

热处理工艺对34CrNiMo6钢性能的影响研究

目的 提高34CrNiMo6钢构件抗拉强度、屈服强度以及伸长率的匹配程度,进而提高合金的冲击韧性和疲劳性能。方法 通过热处理试验,研究不同工艺对材料组织和性能的影响。采用预先热处理（正火+高温回火）→调质热处理（淬火+回火）的工艺,研究不同淬火和回火温度对试样组织及力学性能的影响。结果 随着淬火温度的升高,试样的强度有所增加,伸长率差别不大,在淬火温度为900 ℃时冲击韧性有所下降。随着回火温度的升高,强度明显降低,但伸长率逐渐升高,冲击韧性则稍有提升。结论 通过试验确定了材料的热处理工艺：850 ℃淬火+580 ℃回火。在该调质工艺下,材料的强度和塑性得到了合理的匹配。     

发动机活塞裙铸造过程模拟及工艺优化

目的优化发动机活塞裙铸件铸造工艺。方法采用UG等软件设计活塞裙铸件浇注系统以及采用MAGMA铸造仿真软件对铸造工艺进行仿真预测,分析铸件凝固温度场,预测缩孔、疏松等铸造缺陷,进一步优化铸造工艺。结果铸件整体上实现了自下而上的顺序凝固,虽然通过冒口获得了一定程度的补缩,但凝固温度梯度不明显,冒口疏松缺陷依然延伸至铸件上端面。通过合理设置冷铁,增加冒口和内浇口数量,从而实现铸件顺序凝固,使补缩效果更为明显,可有效降低缩孔、疏松缺陷。结论采用MAGMA铸造仿真软件分析凝固过程并预测缺陷,通过改进和优化工艺,可以有效预防活塞裙铸件缺陷的产生,提高铸件合格率。     

厚板精冲过程的数值模拟仿真及其参数优化

针对厚板精冲过程中的各种问题,根据其工艺特点,建立了精冲计算力学模型,并分析了厚板精冲过程的力学状态。利用有限元模拟软件Deform,对1035钢8mm的厚板精冲进行了模拟,采用NormalC＆L断裂准则,分析了裂纹的产生与扩展机理以及影响厚板精冲的关键因素,进一步优化了相关工艺参数。结果表明,有限元数值模拟可以有效地优化厚板精冲工艺,为提高精冲模具寿命和冲压质量提供了依据。     

高性能镁合金构件等温挤压成形预制坯优化设计

镁合金是比模量最高和比强度仅次之钛合金处于第二位的金属结构材料,在航空航天、军工、交通工具、3C产品等领域有着广阔的应用前景。但镁合金属于密排六方结构,传统上被视为一种塑性成形性差的金属结构材料,所以其成形方式局限于铸造特别是压铸方面。     

行星伞齿轮闭塞精密成形技术

以行星伞齿轮为对象,研究了冷闭塞成形的工艺特点,分析了该零件的工艺特性,通过有限元数值模拟,再现了齿轮闭塞成形过程,分析了其应力应变及损伤情况,并以下凹模为例分析了模具的受力情况.     

镁合金等温成形技术研究及其应用

重点评述了该技术研究的若干基础理论（如流变力学模型、变形机理、细晶强化机制）和关键技术（如预成形优化设计、临界控制变形、高效润滑）,并介绍了该技术国内外取得的研究成果,同时探析了该技术的发展方向,以提高我国镁合金等温成形技术的研发水平。     

Mg-10Gd-2Y-0.6Zr合金热压缩变形及其微观组织研究

采用GLEEBLE-1500热模拟机对Mg-10Gd-2Y-0.6Zr合金在温度为350～450℃,变形速率为0.001～0.5s-1,最大变形程度为50%的条件下,进行了恒应变速率高温压缩模拟试验研究,分析了合金高温变形时流变应力与应变速率及变形温度之间的关系以及组织变化。结果表明:合金的稳态流变应力随应变速率的增大而增大,随温度的升高而降低;在给定的变形条件下,计算出合金的变形激活能和应力指数分别为223kJ/mol和6.9,建立了合金高温变形的本构方程;根据试验分析,合金变形温度为400℃,变形速率为0.5s-1,或变形温度为450℃,变形速率为0.1s-1下进行热压缩,可以得到组织结构均匀和热塑性加工良好的匹配。