大锻件空洞的局部效应与锻合压下率研究

为了在锻造过程中消除锻件内部的空洞型缺陷,采用热力耦合有限元法模拟了各种条件下圆柱体锻件中心空洞的热锻闭合过程。研究结果表明,空洞的闭合是局部变形问题,其主要影响因素是锻件的高径比、空洞形状和摩擦条件。将数值模拟结果进行拟合处理,得到了便于应用的空洞闭合临界压下率的计算公式。该公式的预报结果和有限元模拟结果吻合良好,因而在一定程度上反映了各主要因素对空洞闭合的影响。根据数值模拟结果和拟合公式总结了空洞闭合的规律。     

地下室上浮开裂事故的鉴定与加固处理

某大厦地下室受地下水浮力作用不均匀上浮 (最大上浮值 2 13mm) ,造成地下室梁、柱出现宽度达 1 0～ 2 5mm的裂缝 ,结构处于极限破坏状态。针对该工程分析了事故产生的原因 ,介绍了利用岩土锚杆对地下室结构进行抗浮加固处理的方法     

圆柱体内部空洞热锻闭合过程的数值模拟

通过合理制定热锻工艺来消除材料内部缺陷是材料加工领域的重要课题。本文应用商用有限元软件MARC ,模拟了圆柱体热镦粗时内部空洞的闭合过程 ,分析了空洞变形时的应力和应变以及影响空洞闭合和焊合的各种因素。模拟结果表明 ,变形过程中空洞边缘微小区域内会产生双向拉应力 ,直到闭合时拉应力才会变成压应力。压下方向的应变是绝对值最大的应变 ,主导着空洞的闭合过程。高温下的空洞闭合后能够立即完成再结晶过程 ,但空洞焊合需要一定的保温时间     

圆柱体热锻件内部单空洞闭合的模拟分析

为了在热锻中消除锻件内部的空洞缺陷, 本文采用有限元技术对圆柱体内不同位置的单空洞的闭合进行数值模拟, 同时用内部带有人工生成空洞的聚碳酸酯圆柱体试件, 进行了光塑性物理模拟。通过分析模拟结果得出, 空洞位于圆柱体心部闭合最易, 其位置越接近端面或外表面闭合越难; 数值模拟和物理模拟的结果基本相同,数值模拟得到物理模拟的充分验证, 指出数值模拟的有效性和其与物理模拟相结合的重要性。     

铬钼钢的特性及使用中的注意事项

本文结合久泰甲醇合成项目谈一下铬钼钢材料的特性及设计、制造、无损检测、热处理、开停车等方面应该注意的事项。     

中间轴楔横轧成形工艺数值模拟优化及试验

楔横轧工艺是一种先进的金属成形工艺,广泛应用于成形汽车变速箱的各种阶梯轴。在成形大尺寸非对称的阶梯轴时,轧制力不平衡会导致轧制过程中轧件在水平方向窜动,台阶尺寸不稳定且出现折叠,严重时无法成形;同时,轧件在切线方向摆动量大,从而造成产品弯曲。为了解决轧件台阶尺寸不稳定及弯曲,选取一种典型的非对称阶梯轴,在断面缩减率未超过75%时,采用两次轧制,选用较为合理的成形角和展宽角,同时对料头进行限制,利用有限元模拟软件Deform模拟分析成形过程,并进行试验。结果表明:采用两次轧制能够有效平衡轧制力,保证轧件尺寸稳定;90°直角形状料头比螺旋状料头更能有效限制轧件切向摆动,防止轧件弯曲。     

单拐曲轴多向挤压模具的设计与优化

单拐曲轴多向挤压成形较传统生产方式大大缩短了工艺流程,实现了单拐曲轴的全流线成形,且批量生产对其模具设计也提出了更高的要求,针对单拐曲轴多向挤压工艺模具的特点,从模具的服役环境出发,对多向模具结构中镶块部分进行分析和优化。根据镶块分模面的位置不同,设计了"窄镶块"和"宽镶块"两种类型,通过数值模拟和实验验证的方法,进行了较深入的分析和对比。研究结果表明:采用镶块方式设计模具具有可行性,"宽镶块"模具结构具有较高强度和刚度;实验中窄镶块易出现"折痕"缺陷,而采用宽镶块结构有效避免了该类缺陷。镶块结构有助于降低单拐曲轴模具制造成本和提高产品质量。     

挤压态ZK61 M镁合金热压缩变形行为与本构方程建立

为研究挤压态ZK61M镁合金的热变形行为,采用Gleeble-3800热模拟机在温度为300～450℃、应变速率为0. 001～0. 5 s~(-1)的条件下进行热压缩实验,分析了变形温度、应变速率对流变应力的影响,并对铸态镁合金和挤压态镁合金的变形激活能进行了研究对比,最终将本构方程应用于模拟软件中进行量化验证。结果表明,该合金的流变应力与变形温度负相关,与应变速率正相关,应力-应变曲线拥有动态回复和再结晶的特点。Mg-Zn-Zr系变形镁合金相对类似成分的铸造镁合金,具有更低的变形激活能,如ZK61M,大约为120 kJ·mol~(-1),且Mg-Zn-Zr系镁合金成分是决定变形激活能大小的主要因素,成分相同时,材料的变形激活能基本相近,模拟曲线与实验曲线趋势具有一致性,应力峰值接近。通过Arrenhenius本构方程计算出挤压态ZK61M镁合金的变形激活能Q=122. 685 kJ·mol~(-1),应力指数n=4. 13652,为Mg-Zn-Zr系变形镁合金的热加工工艺参数和制备提供了理论指导。     

铝合金控制臂多向挤压制坯及模锻成形工艺

提出了采用多向挤压工艺为复杂枝权类控制臂锻件成形锻造预制坯。选取典型的复杂铝合金控制臂锻件,通过有限元模拟分析,研究了多向挤压成形过程中毛坯温度、材料流动速度、流线及挤压成形力和模锻成形过程中的温度分布及模具充填情况。模拟结果表明:当坯料成形温度为540℃、模具加热保温至200℃时,挤压后两枝权温度为520℃,枝权头部温度约为480℃,无须进行二次加热。模锻成形材料变形均匀,模具充填效果好,飞边较小,表明挤压制坯与锻造型腔较好匹配。最后,通过多向液压机对模拟进行了验证,结果表明,多向挤压制坯成形工艺可以获得高质量的控制臂锻件预制坯,该工艺具有可行性。     

多向模锻液压机机身结构优化设计

采用UG和Ansys Workbench软件建立有限元模型,对机身结构进行了有限元分析,得到了液压机在满负荷条件下的机身变形、应力云图。通过对模拟结果进行分析发现,机身的强度达到了设计要求,但是上横梁和左右侧梁的刚度不够。对3种解决措施进行优化模拟,发现综合采用增厚筋板和合理加装筋板最为有效,机身刚度满足设计规范要求。