行星伞齿轮闭塞成形模拟分析及试验研究

以行星伞齿轮为对象,研究了冷闭塞成形的工艺特点,并分析了该零件的工艺性,模拟了闭塞成形齿轮的整个过程.结果表明:当成形结束时,坯料能够完全充满模具型腔内各个部分,齿顶圆角饱满,没有塌角、折叠、裂纹缺陷.并以下凹模为例,研究了模具的受力情况.通过工艺试验,验证了模拟分析结果,成形出精度高、质量优良的齿轮锻件,大幅降低了材料利用率.     

曲轴用34CrNiM06高强结构钢的热变形行为研究

采用Gleeble-2000热模拟试验机,在950～1150℃的压缩温度、0.001～1s-1的应变速率条件下,对一种曲轴用34CrNiMo6高强结构钢进行高温压缩变形试验,获得了该材料的流变应力曲线.通过分析研究数据,获得了该材料的热变形方程、热变形激活能、Z参数等相关数学模型;材料的流变应力曲线分析表明,34CrNiMo6钢的高温流变应力随变形温度的降低和应变速率的增加而逐渐增加;在变形过程中,变形温度和应变速率均对34CrNiMo6钢的动态再结晶和动态回复产生重要影响,升高变形温度或降低应变速率,均有利于变形过程中动态再结晶的发生,有助于变形材料的晶粒细化.     

一种大型车用铝合金轮辋的等温成形工艺

采用等温成形工艺,制作了一种大型车用铝合金轮辋。成形过程中,坯料和模具始终保持相同温度和恒定的应变速率,避免了坯料在变形过程中温度的降低和冷模效应;采用穿孔挤压工艺,预制管料坯,通过多次反挤压达到构件要求的变形量,大幅度降低了成形力,消除了轮辋内部的裂纹缺陷。     

长条状铝合金构件冷热循环尺寸稳定性研究

以7A09铝合金长条状构件为对象,采用X射线衍射法,分析了该构件热处理后的残余应力分布.通过冷热循环的方法,采用低温深冷处理系统分别进行了正交工艺试验及典型构件工艺试验,通过圆环法正交试验,分析了不同工艺参数对开口圆环尺寸变化的影响,结果表明,最佳工艺为-140℃×0.8 h+120℃×2 h,并循环2次.通过典型构件的工艺试验,分析了该工艺对构件残余应力分布的影响.通过机械加工后,采用冷热循环(-140℃×1.2 h+120℃×3 h,循环2次),可以有效的稳定铝合金加工尺寸.构件最大尺寸变化差值仅0.06 mm,已较稳定化处理前的尺寸变化有大幅的减小,平均尺寸变化仅-0.047 mm.     

Mg-4Zn-3Y合金高温阻燃特性

为了改善镁合金在熔铸及加工过程中抗氧化燃烧性能,用合金化阻燃方法在Mg-4Zn合金中添加适宜的Y元素制备了阻燃效果优异的Mg-4Zn-3Y合金.采用俄歇电子能谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜(SEM+EDS)研究了氧化膜的显微形貌、合金元素分布及其物相组成.结果表明,Mg-4Zn-3Y合金在高温下暴露于大气中时,燃点提高250℃,合金表面生成一层以Y2O3为主的氧化膜,改善镁合金氧化膜的粘附性,提高高温抗氧化和燃烧能力.基于高温氧化热力学分析,建立了Mg-4Zn-3Y合金在高温下的氧化物理模型.Mg-4Zn-3Y合金能在1065K时于大气中保温30min而不燃烧,实现了低Y元素含量镁合金在大气条件下的无保护熔炼.     

34Cr2Ni2Mo 合金结构钢热本构方程研究

目的基于实测的流动应力曲线,构建可用于热成形模拟的34Cr2Ni2Mo合金结构钢高精度本构方程。方法采用热模拟试验测试该材料的流动应力曲线,在动态再结晶的条件下,构建了基于物理机制的热本构方程,通过曲线拟合获得了本构方程参数。结果热模拟试验测试的流动应力曲线具有明显的动态再结晶现象,构建的本构方程包括流动应力、屈服/饱和/临界/稳态应力、发生50%再结晶的时间等内变量计算方程,在参数拟合后对其误差分析表明,本构方程计算的流动应力偏差控制在±15 MPa以内。结论 34Cr2Ni2Mo合金结构钢本构方程能够较为准确的描述该钢在热成形过程的流动应力变化特征,具有较强的数值稳定性和外延拓展性。     

温冷复合成形工艺参数对零件精度的影响

温冷复合成形因同时具有热成形与冷成形的优点而被越来越广泛的应用。研究了温冷复合成形工艺参数即变形温度、变形程度及变形速度对零件精度的影响规律。试验结果表明，在成形温度范围内，零件精度随变形温度的增加而下降，随变形速度以及变形程度的增加也稍有下降，但下降都较为平缓。此研究为温冷复合成形工艺参数的制定及优化提供技术基础。     

一种车用错拐曲轴全纤维成形技术研究

曲轴是车辆发动机的关重部件之一.对某车用曲轴的全纤维锻造工艺的可行性做了详细的分析.模拟了成形过程中金属流动情况和变形分布情况.在此基础上,开展了单拐曲轴全纤维成形的工艺试验,试制出了合格的曲轴锻件.结果表明,曲轴采用全纤维弯曲镦锻是可行的.全纤维弯曲镦锻成形不仅可以用于大型船用曲轴,亦可用于小型车用曲轴的制造.     

高应变速率下TC11钛合金动态剪切行为与性能

采用分离式霍普金森压杆（Hopkinson Bar）装置系统,对TC11钛合金进行室温高应变速率（700-2100s^-1）动态剪切试验,通过光学显微镜、显微硬度分析仪、扫描电镜研究了TC11钛合金动态剪切行为、绝热剪切带微观组织与性能。结果表明：TC11钛合金随应变速率的提高绝热剪切敏感性增加;绝热剪切带由过渡区域的变形拉长组织和中间部位的细小晶粒组织组成,具有清晰的剪切变形流线,宽度约为10μm;绝热剪切带内的显微硬度值高于基体组织,是,由应变速率强化和应变强化与热软化相互作用的结果。     

镁合金Mg-Zn-Y-Zr的高温变形及本构方程

采用Gleeble-1500热模拟试验机对铸态镁合金Mg-Zn-Y-Zr在变形温度为250～450℃,应变速率为0.001～1s-1条件下的高温压缩变形行为进行研究,利用双曲正弦关系描述了该合金的本构方程。结果表明,Mg-Zn-Y-Zr合金的高温流动应力-应变曲线主要以动态回复和动态再结晶软化机制为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;在真实应力-应变曲线基础上,建立的Mg-Zn-Y-Zr合金高温变形的本构模型较好地表征了其高温流变特性。