镁合金热旋压成形技术研究现状

通过分析镁合金材料的特点及热旋压成形时的难点问题,从可旋性、宏观成形质量、微观组织及织构演变等方面总结了镁合金热旋压成形的研究现状及其不足。研究发现,对镁合金可旋性的研究仅考虑了温度的影响,且现有研究主要采用实物试验法;热旋压成形时易产生开裂、隆起等缺陷及壁厚不均匀、圆度过大等质量问题;旋压温度及壁厚减薄率是影响微观组织均匀性的主要因素;镁合金旋压成形过程中易形成织构并产生织构强化或软化现象。因此,探索热旋压时可旋性的表征方法、构建旋压工艺参数与成形质量的关系模型、揭示热旋压过程微观组织及织构的动态演变规律,以实现成形质量、微观组织及织构的精确预测与调控,这将是未来镁合金热旋压成形技术的研究重点。     

镍基高温合金锥筒形件拉深旋压成形机理研究

针对镍基高温合金因加工硬化严重成形时极易产生破裂和起皱等典型缺陷的问题,以锥筒形壳体类零件为对象,提出了一种由锥形预制坯经过真空固溶处理后拉深旋压成形锥筒形件的方法,并对其成形机理进行了研究。基于Abaqus/Explicit平台,建立了锥筒形件拉深旋压有限元模型,分析了成形过程中的瞬态等效应力、等效塑性应变、切向应力、壁厚及三向应变分布规律。结果表明:在旋压成形过程中,最大瞬态等效应力位于旋轮接触区及附近区域、最大瞬态等效塑性应变位于坯料口部;瞬态切向压应力最大值位于旋轮接触区,而瞬态切向拉应力最大值位于旋轮接触区附近的两侧区域。筒形段中部壁厚减薄,而坯料口部壁厚增厚。旋压成形试验表明,锥形预制坯经拉深旋压后可获得壁厚均匀的锥筒形件。     

内筋参数对镁合金带内筋筒形件热强旋成形材料流动的影响

基于ABAQUS/explicit平台构建了ZK61镁合金带内筋筒形件热强旋成形时热力耦合有限元模型,探索了热强旋成形过程中材料的流变特性,研究了内筋参数(内筋形状和内筋个数)对材料流动及内筋充填的影响规律,并通过试验对构建的热力耦合有限元模型的可靠性进行了验证.结果表明:内筋的成形主要靠坯料的内层材料沿径向的流入,内...     

薄壁带筋轮座注射成型表面气纹形成机理与缺陷消除

以某薄壁带筋轮座件为研究对象,针对零件表面气纹缺陷,基于Moldflow仿真对熔体流动规律和气纹的形成机理进行分析,利用金相显微镜对熔体结合位置冷却后的微观形貌进行观测,对结合位置的气泡与表面气纹的联系进行了分析,结果表明在熔体结合位置缺少相应排气时,熔体前端的空气难以排出,易产生气纹;基于表面气纹缺陷分析,结合模具和...     

难变形金属小模数齿形件电流辅助分形旋压成形工艺优化

目的 针对30CrMnSiA合金结构钢小模数齿形件电流辅助分形旋压成形工艺,探究工艺参数对小模数齿形件成形质量的影响规律,分析工艺参数间的相关性,获得优化后的工艺参数组合。方法 选取小模数齿形件齿廓偏差、齿距偏差、轮齿饱和度为成形质量响应指标,以电流密度、占空比以及旋轮进给速度为影响因素,设计响应面试验方案;根据有限元模拟结果建立成形质量回归预测模型,分析电流密度、占空比以及旋轮进给速度对小模数齿形件成形质量的影响规律,计算获得最优的参数组合并进行试验验证。结果 电流密度、脉冲占空比、旋轮进给速度对小模数齿形件成形质量有显著影响,成形质量随着电流密度与占空比的升高而升高,随旋轮进给速度的升高而先升高后降低;且电流密度与旋轮进给速度、脉冲占空比与旋轮进给速度在对轮齿饱和度的影响上有一定的交互性;通过建立的回归模型预测得到的优化工艺参数如下:电流密度为17.5 A/mm²、脉冲占空比为40%、旋轮进给速度为0.6 mm/min。结论 回归模型预测值与试验值的相对误差小于8%,说明所构建的成形质量回归预测模型是准确的,利用优化后的参数可制备出成形质量良好的小模数齿形件。     

7075铝合金化学镀Ni-P/Ni-W-P双层镀层研究

以7075铝合金为基体,采用直接连续化学镀法制备Ni-P/Ni-W-P双层膜,并采用SEM,EPMA,XRD和显微硬度计、电化学工作站等对膜层热处理前后的表(断)面形貌、成分、结构、硬度和耐腐蚀等性能进行了研究。结果表明:获得了致密无孔且与基体及层间相互结合紧密的非晶态Ni-P/Ni-W-P膜;热处理后,镀层硬度提高,而耐蚀性略有降低。     

旋轮与芯模间隙对内外齿旋压缺陷的影响规律

旋轮与芯模间隙是影响旋压件成形质量的重要工艺参数。离合器毂的内外齿形在旋压成形中易出现齿侧壁呈弧形、齿顶圆角不饱满等缺陷,提出采用齿侧壁弧形度?、齿顶圆角不饱满度χ等来定量表征上述缺陷的大小,并基于有限元软件ABAQUS对内外齿旋压成形过程进行了数值模拟,获得了旋轮与芯模间隙对齿侧壁呈弧形、齿顶圆角不饱满等缺陷的影响规律,并获得了特定条件下的旋轮与芯模间隙的最佳值。结果表明,随着旋轮与芯模间隙的减小,齿侧壁弧形度?、齿顶圆角不饱满度χ随之减小;当旋轮与芯模间隙值取齿顶壁厚的公称尺寸与下极限尺寸的中间值时,可满足齿形壁厚要求并最大限度改善成形缺陷。有限元模型结果与成形试验结果吻合度良好。     

基于感应加热的镁合金带内筋筒形件热强旋旋前温度场研究

对于镁合金带内筋筒形件的热强旋成形,旋前管坯的温度场分布对成形过程中的材料流动及旋压件的成形质量具有重要影响.基于多物理场耦合软件COMSOL,建立了ZK61镁合金带内筋筒形件热强旋旋前管坯电磁感应加热模型,模拟分析了不同感应加热参数条件下管坯温度场的分布情况,并通过实验验证了模型的可靠性.研究结果表明:相比电流强度,...     

基于矢量夹角的开口结构塑件翘曲预变形补偿研究

在现有预变形设计方法的基础上,提出基于矢量夹角及矢量夹角变化率来对翘曲变形区域进行二次划分,实现了翘曲变形区域的精准定位,克服了预变形设计起始点不精确、设计区域过大的缺点.首先,通过有限元模拟的方法获得翘曲变形后的产品模型;然后结合翘曲变形情况及零件关键尺寸位置来确定主面;再通过U、V等参曲线将翘曲变形前后主面的面特征...     

锥筒形件剪切-拉深复合旋压成形可旋性表征方法研究

针对锥筒形件剪切-拉深复合旋压时可旋性表征困难的问题,提出采用可旋性表征曲线对其进行表征.基于Abaqus软件建立了镍基高温合金锥筒形件全流程复合旋压成形有限元模型,分析了不同半锥角锥筒形件的破裂及起皱情况,进而获得其极限拉深系数;在此基础上,构建了锥筒形件剪切-拉深复合旋压成形的可旋性表征曲线,获得了锥筒形件复合旋压...