筒形件强力旋压的刚塑性有限元分析

筒形件强力旋压是当代的一种重要生产工艺过程。本文建立了筒形件强力旋压的平面变形力学模型，通过刚塑性有限元分析，获得了正旋工艺和反旋工艺的塑性流动速度场，以及应变和应变速率的分布。塑性流动模型与网格实验结果在趋势上得到较好的吻合。

机械加工对烧结金属多孔材料孔隙的影响

建立了烧结金属多孔材料连通孔隙形成的模型,通过控制机械压制压力获得了一定孔隙率的金属多孔材料。为了拓展烧结金属多孔材料在工业领域中的应用,文中研究了放电线切割、水切割和磨削加工对材料表面孔隙结构及材料透气性的影响,采用扫描电镜和显微镜分析了材料加工后表面上孔隙的形貌。实验结果表明,放电线切割、水切割和磨削对烧结金属多孔材料加工之后,材料被加工的表面孔隙被部分堵塞,材料的透气性有一定程度的降低,但材料内部的孔隙仍有较好的连通性。

筒形件反旋的三维刚塑性有限元分析

采用三维刚塑性有限元对筒形件反旋进行了分析。建立了筒形件反旋的三维分析模型，获得了旅轮作用区域和其周围区域的应变速率和应力的分布，较好地解释了工艺的变形规律，计算得到了旋轮前锥角对旋压三分力的影响关系以及使总旋压力最小的旋轮前锥角。有限元分析获得的变形区的分布与试验结果相符。

烧结金属多孔材料孔隙的研究

本文主要研究了烧结金属多孔材料孔隙的产生原因、压制力对孔隙率的影响以及孔隙的连通性。实验中利用模压机制备了一批金属粉末松压试样,建立了分析孔隙产生原因的几何模型;烧结成形后通过金相分析了孔隙的特征,通过计算和实验检测分析了孔隙率的大小,通过测试透气性验证了孔隙的连通性。实验结果证实本实验所制备的多孔材料具有较高的孔隙率,且孔隙具有较好的连通性。

筒形件错距旋压工艺的试验研究

影响错距旋压零件精度的因素很多，本文通过在Ｓｔ５６—９０ＣＮＣ进行薄壁长筒形件试验研究，分析了反旋进给率增大产生缩径的原因，进给率变化对壁厚的影响规律，以及毛坯外端对成形区的约束作用。通过改变进给率成功地控制零件的壁厚和扩径，保证了加工零件的精度。

正向充液变薄拉深工艺的研究

提出了一种称为正向充液变薄拉深的工艺方法。从理论上推导出变薄成形传力区拉应力计算式，并采用软铝车削毛坯进行了正向充液变薄拉深试验。当液压达到120MPa时，车削软铝毛坯的极限变薄拉深系数由0.5减小到0.3，说明正向充液变薄拉深工艺能有效地提高一次变薄拉深成形极限。

机械振动对挤压铸造A356铝合金组织与性能的影响

研究了挤压铸造过程中机械振动对A356铝合金材料显微组织与力学性能的影响规律,并对机械振动击碎枝晶的作用机理进行了阐述。结果表明:施加机械振动能够有效地消除材料缩松缩孔及断面裂纹,减少甚至消除挤压铸造铝合金铸锭的微观孔洞,细化晶粒组织,使得组织更加均匀;挤压铸造凝固初期,机械振动能够在很大程度上破碎二次枝晶臂,增加材料的形核率;试验值与理论值的对比分析表明,Kirkwood模型具有更高的精度;机械振动能够提高材料的力学性能,相较于重力铸造与无振动挤压铸造而言,所得铸件的抗拉强度与延伸率均有一定提高.

导流模和分流模金属挤压流动成形的数值模拟

建立了铝合金导流模和分流模挤压分析模型,利用有限体积法(FVM)分别对导流模和分流模模具在铝合金挤压过程中坯料的应力分布和速度场分布进行了比较和分析,发现坯料应力的分布与工作带高度的设定、出材流动是否均衡没有直接的联系,而工作带的调节对改善金属的流动有一定的作用.针对型材出口处的金属流动均匀性,提出了一个判定能否获得稳定合格型材的依据.计算出口型材的标准速度场偏差(SDV),当SDV随时间增加逐渐减少,并且其收敛值小于一个临界值时,认为能够获得稳定合格的型材.

筒形件反旋工艺塑性流动刚塑性有限元分析

建立了筒形件反旋工艺平面变形刚塑性有限元分析的力学模型，比较了把反旋工艺视为正挤和本文力学模型条件下的速度场。

集成油缸驱动的多层模板粉末压制成形模架

为了压制具有上二台面和下三台面的复杂零件,在分析国内外现有粉末成形模架特点的基础上,设计和制造了一套与粉末冶金精密成形压机相匹配、用于成形带上二台面和下三台面复杂粉末冶金零件的集成油缸驱动多层模板粉末压制成形模架.三层下模板分别由均布的4个油缸驱动,以保证模板受力平衡,因此集成油缸共由12个模架用油缸构成.通过光栅尺采集各模板的位置信息,并采用液压系统闭环精确控制压制过程中各模冲的位移,模冲的轴向位置精度为±0.01mm.通过各模板的协调运动,实现了复杂粉末冶金零件的压制,并保证了压制成形的粉末冶金零件密度的均匀分布.

型腔背压条件下的压铸数值模拟及缺陷分析

压铸过程中金属液充型行为受型腔残余气体背压影响,为准确模拟金属液充型过程,需考虑背压条件。通过引入背压控制方程,计算了某汽车用铝合金滤清器压铸充型过程,并以计算结果为依据提出了改进方案。引入背压条件预测气孔缺陷位置与实际情况一致。通过调整排气口位置能够改变局部型腔背压,进而改变金属液充型行为,从而消除了铸件缺陷。

粉末包套挤压非稳态流动过程的数值模拟

为研究金属粉末压制成形致密化机理 ,采用国外MSC .SoftwareCooperation公司的MSC .Marc软件 ,模拟金属粉末包套挤压锥形变形区形成阶段的变形过程 ,获得了金属粉末包套挤压的变形规律 ,以及变形过程中相对密度的分布。

厚板精冲工艺

介绍了各工艺参数对厚板精冲过程及工件成形的影响及其变形机理 ,分析了厚板精冲机理 ,并介绍了厚板精冲模结构。

不锈钢丝网多孔材料的孔隙特征及渗透性能分析

采用304不锈钢丝网为原材料,经过卷绕、压制、轧制、真空烧结工艺,制备了不锈钢丝网多孔板,利用扫描电镜观察板材形貌,分析了金属间的连接及孔隙的形成,获得了不锈钢丝网多孔材料的孔隙大小、孔隙分布及孔隙率。以改进的达西定律为依据,设计了一套检测多孔板渗透性能的装置,利用粘性渗透系数和惯性渗透系数作为多孔板的空气渗透性能指标,评价了不锈钢丝网多孔材料的渗透性能,确定了孔隙率对不锈钢丝网多孔材料渗透性能的影响规律。研究表明,不锈钢丝网多孔板孔隙分布均匀,金属骨架连续,孔隙大约在0~60μm之间,孔隙率在20%~40%之间,其渗透性能和孔隙率、厚度有着密切的关系,孔隙率越大、厚度越小,其气体渗透性能越好。

不锈钢纤维/191UPR复合材料力学性能研究

复合材料具有其独特的性能优势。利用304不锈钢纤维和191不饱和聚酯树脂(UPR)进行真空无压浸渗并加热固化制成不同纤维含量的复合材料,分别测试其单向拉伸、压缩和冲击力学性能并分析破坏机制。实验表明,复合材料力学性能总体上随不锈钢纤维体积含量上升而增强,而随着骨架结构趋于饱和抗拉强度上升有其极限。单向拉伸曲线并没有明显的屈服阶段,但是准静态压缩曲线屈服阶段明显。失效是多种机制共同作用的结果,破坏断面在宏观上表现为脆断模式,但其SEM显示在微观层面上表现为韧性断裂。不锈钢纤维骨架结构韧性强,能够有效阻止裂纹在材料中的传播而起到增强作用。

大直径30CrMnSiA薄壁筒形件的错距旋压

采用St56—90精密旋压机,经过两道次错距旋压,将毛坯由12mm减薄到2mm,生产规格为Φ356×2×1000的30CrMnSiA大直径薄壁筒形件,尺寸精度得到较大幅度提高,而且与原三轮同平面旋压相比,减少了三道次,省去了旋压过程中半成品的软化退火,简化了工艺流程,降低了生产成本,提高了生产效率。此工艺现已用于批量生产。本文分析了交错距对旋压工艺的影响原因,并提出了调整压下量分配的相应办法。

热成形钢/T型镀锌螺母的电容储能凸焊接头组织及性能

文中探究了热成形钢USIBOR1500与T型镀锌螺母储能凸焊工艺,研究了焊接电压对凸焊接头几何属性和力学性能的影响规律,并分析了凸焊接头的组织演变、硬度分布、失效断裂模式以及断口形貌.结果表明:随着焊接电压的升高,焊点直径变化较小,熔核直径先增大后减小,接头推出强度先升高后降低;凸焊接头的断裂模式为界面断裂模式、拔出断裂模式和拔出-界面断裂模式;界面断裂为准解理断裂,拔出断裂和拔出-界面断裂同时具有滑移分离断裂和解理断裂;热影响区软化发生在热成形钢侧不完全淬火区和回火区.

粉末冶金温压斜齿轮传动系统的振动响应

使用温压成形技术制造的粉末冶金斜齿轮耐磨性好.成本低.文中利用有限元法建立了包含齿轮副、传动轴、轴承和箱体的齿轮系统完整的动力学模型,使用有限元分析软件MSC.Nastran计算了在齿轮动态激励下粉末冶金斜齿轮系统的振动响应,并与38CrMoA l刚性齿轮系统进行比较,通过振动试验验证了有限元分析模型,为粉末冶金斜齿轮传动系统的设计奠定了基础.

塑性有限元模拟与动画技术在教学中的应用

本文把塑性有限元模拟金属成形过程所获得的分析结果（金属坯料的变形过程，应变、应力、应变速率等场变量的分布），采用动态变化的图象在微机屏幕上显示出来，能够逼真地演示金属坯料在工具作用下的成形过程，并以颜色的深浅或灰度表示毛坯内部场变量的大小。成形工艺过程的演示就如录像的连续放映，使学生在课堂上克服理解静态的示意图、公式和实验结果的困难。

双向充液变薄拉深试验及理论分析

提出一种称为双向充液变薄拉深的工艺方法，从理论上推导出变薄成形极限计算式，并采用三种毛坯进行了双向充液变薄拉深试验。当液压达１２０Ｍｐａ时，车削软铝毛坯的极限变薄拉深系数由０５减小到０３；二次拉深毛坯的极限变薄拉深系数由０６减小到０４５；二次拉深退火毛坯的极限变薄拉深系数由０６减小到０４。试验得到极限变薄拉深系数和液压的关系曲线与理论分析结果在趋势上完全一致。说明双向充液变薄拉深新工艺能有效地提高一次变薄拉深成形极限。