基于航空盘类件成形规律的预成形设计方法及其自动化实现

为了提升航空发动机盘类零件成形质量,同时节省设计预成形坯料的时间,提出一种将盘类件成形共性问题与自动化程序结合的智能方法。首先对盘类零件的成形规律进行总结,其次对它的主要成形方式镦粗成形的变形量规律进行研究,然后对盘形件的荒坯进行分段设计,并将这种荒坯设计方法利用Matlab软件编写算法形成代码,应用该算法所生成的荒坯进行模拟验证,再对此荒坯形状进行局部优化并将其应用到实际锻造生产中。研究结果表明:此算法能自动并快速生成相应锻件的荒坯形状,并且它能使锻件大部分部位满足变形量要求。使用局部优化后的荒坯进行实际锻造生产后的锻件在理化检测和性能分析上均能满足质量要求。

Al-Cu-Mg-Zn超硬铝合金盘类构件塑性变形性能及锻造成形工艺的研究

目的为了有效改善Al-Cu-Mg-Zn超硬铝合金盘类锻造构件成形精度和力学性能。方法通过对代号7A04的Al-Cu-Mg-Zn系超硬铝合金进行热压缩实验,分析其流变行为;通过应力-应变数据,建立本构方程及热加工图。将构建的7A04超硬铝合金材料模型导入有限元分析软件中,同时对锻件成形过程进行仿真模拟并优化。结果获得了基于Arrhenius模型的流变应力本构方程;确定了7A04超硬铝合金最适宜的加工区域,为后续的仿真模拟提供指导;基于7A04超硬铝合金盘类构件锻造成形有限元仿真模拟分析结果,获得了变形均匀锻件的最优方案。结论通过全尺寸锻造生产实验对模拟分析结果进行验证,获得了变形均匀且无锻造工艺缺陷的7A04超硬铝合金盘类构件。

基于多尺度结构特征和变异系数整合方法的无取向硅钢片精密冲裁工艺参数优化

采用不同冲裁间隙(10、20和30μm)和冲裁速率(0.1、1、10和100 mm·s^(-1))对厚度为0.3 mm的无取向硅钢片开展了精密冲裁试验,并使用共聚焦显微镜、扫描电子显微镜和电子背散射衍射对无取向硅钢片冲裁断口的截面各部分长度、表面粗糙度、晶粒取向等宏微观多尺度结构特征进行了定量分析,探究了冲裁间隙和冲裁速率对无取向硅钢片的冲裁成形性能以及冲裁成形质量的影响规律。并提出了一种基于变异系数和理想解相似性排序技术相结合的评估模型,综合评价了冲裁工艺参数对厚度为0.3 mm的无取向硅钢片精密冲裁产品质量的影响,为优化冲裁工艺提供了重要的理论指导,对于提高先进电动机关键构件的制造质量具有重要意义。