椭圆截面轴类零件的楔横轧轧制理论

非回转体零件在机械工业中有广泛应用,迫切需要一种新技术、新工艺来实现其轧制生产。因此,利用非回转体的节曲线封闭条件理论、瞬时传动理论等原理,推导了以极坐标表示的椭圆轧件楔横轧轧制曲线方程,为轧件成形提供了理论依据,扩展了非回转轧件轧制的范围。     

GH4169合金热变形微观组织演变模型

基于等效位错密度建立GH4169高温合金的本构方程及微观组织演变模型,通过遗传算法结合热模拟压缩实验结果对模型参数进行求解;对有限元模拟软件DEFORM-3D进行二次开发,模拟工件的镦粗成形,得到了工件平均晶粒尺寸和再结晶百分数的分布情况,并与实验结果进行了对比分析。结果表明,二次开发的软件对微观组织演变的模拟结果与实验结果的平均误差在10%左右,验证了GH4169合金本构方程和微观组织演变模型的准确性,以及对软件二次开发的可行性。     

基于GA-Arrhenius本构模型的EA4T钢高温变形行为北大核心CSCD

通过Gleeble-3800热模拟实验机,对EA4T车轴钢分别在变形温度为970、1070和1170℃及应变速率为0.01、0.1和1.0 s的条件下进行热压缩实验,压缩至最大真应变为0.8。以得到的真应力-真应变实验数据为基础,分别建立了考虑应变补偿的Arrhenius本构模型和经过遗传算法优化后的Arrhenius本构模型(GA-Arrhenius),用于预测真应力与真应变的关系。为了验证GA-Arrhenius本构模型在真应力预测中的优越性,使用相关系数R、平均绝对误差AARE和均方根误差RMSE来说明其预测精度。实验结果表明:采用Arrhenius本构模型时,R=0.9970、AARE=3.4232%、RMSE=2.8773 MPa;采用GA-Arrhenius本构模型时,R=0.9982、AARE=2.6577%、RMSE=2.2110 MPa。说明相较Arrhenius本构模型,GA-Arrhenius本构模型能够更好地预测EA4T钢热成形过程中的真应力与真应变的关系,可以实现更高精度的有限元数值模拟。     

楔横轧轧件滚动半径变化规律的试验研究

楔横轧轧制成形过程中轧件的滚动半径是楔横轧模具设计和进行工艺分析的基本参数之一,它反映了轧辊与轧件的相对运动关系,对非圆截面轴类零件如发动机凸轮轴等模具辊形曲线设计具有重要影响.通过轧制试验,得到楔横轧轧制过程中轧件滚动半径的变化规律和各种工艺参数的影响规律.结果表明:楔入段轧件滚动半径要大于原始坯料尺寸且随着轧制进行逐渐减小;到展宽段保持稳定;进入轧齐后,随着模具楔面抬高,其值逐渐减小,精整段约等于轧件轧后尺寸.展宽角和成形角越大,轧件滚动半径越大;断面收缩率影响规律比较复杂,当断面收缩率小于一定值时,随断面收缩率增大而增大,当断面收缩率大于一定值时,随断面收缩率增大而减小;坯料直径表现为辊径比越大,轧件滚动半径越靠近原始坯料尺寸内侧;轧制温度对轧件滚动半径的影响较小,而模具楔面刻痕状态影响较大.     

楔横轧模具数控编程系统的研究

针对楔横轧模具数控加工的复杂性和特殊性，从系统集成角度，研究开发了楔横轧模具数控编程系统。文中详细阐述了楔横轧模具数控加工系统的总体结构以及该系统各主要功能模块的结构、原理及实现机制。     

楔横轧模具CAD/CAPP/CAM集成系统的研究

详细阐述了楔横轧模具CAD/CAPP/CAM集成系统开发的总体思想及各主要功能模块的开发机制.应用特征技术构造了不同模块间模具特征信息模型,从而实现模具信息在不同状态空间的信息转换及传递,保证了系统整体信息集成.     

基于球化机理的TA15钛合金热变形统一本构模型

应用晶界分离模型解释了片层α相的球化现象,阐述了TA15钛合金转变组织中次生片层α相的球化是其主要的流动软化机制.基于钛合金球化软化机理,建立了TA15钛合金的统一黏塑性本构模型.本构模型综合考虑了次生α相的球化、正则位错密度、等向硬化、塑性成形产生的温升、成形过程中的相变等物理变量.利用遗传算法确定了本构模型中的材料常数.本构模型能够较好地描述TA15钛合金热变形下的流动应力变化.     

我国轴类零件轧制技术进展

轴类零件轧制技术是先进成形制造技术的重要组成部分,具有成形精度高、产品质量好、生产方式清洁、成本低等优点,已成为国际上竞相研究开发、积极采用的先进技术。主要介绍我国在轴类零件轧制技术领域的最新工作进展,包括零件轧制理论研究、产品开发、技术推广与产业化、模具设计制造和工艺设备开发设计等。指出我国的轴类零件轧制技术总体上处于国际先进水平,在某些方面处于国际领先地位。尽管我国轴类零件轧制技术已得到较广泛的应用,但仅占能够轧制零件质量的1/10左右,所以该技术仍有很大的应用空间。     

楔横轧不同变形阶段的微观组织演变分析

运用三维刚塑性有限元DEFORM-3D软件对GH4169合金零件的楔横轧成形进行变形、传热、微观组织演变的耦合数值模拟,揭示轧件在楔横轧成形过程中各个变形阶段(楔入段、展宽段和精整段)微观组织的演变规律,分析轧件平均晶粒尺寸在不同变形阶段变化的具体原因。结果表明,楔横轧成形GH4169合金轧件时,虽然温度低、应变率高,但楔横轧特有的大变形仍能使动态再结晶发生并完成,从而得到细小均匀的晶粒组织;轧件晶粒的细化程度随断面收缩率的增大而增大;轧件在高温下主要发生晶粒长大,因此减小精整段的长度以及缩短进入下道工序的时间,可以避免粗晶的产生,提高成形件的综合力学性能。     

楔横轧工艺在内燃机凸轮轴制坯上的应用

采用楔横轧工艺生产凸轮轴毛坯，节材率达２０－４０％，具有工艺合理、技术先进，质量可靠等优点。采用该工艺现已生产４－６缸凸轮轴２００多万根，并建成专业化生产工厂。它是在理论与实践上解决了窄台阶轧齐曲线问题，根圆轴颈拉细与折叠、高精度轧制等一系列难题后取得的，具有显著的效益和社会效益。