某重卡前轴成形辊锻折叠缺陷成形机理分析

针对某重卡前轴成形辊锻-模锻设计方案进行数值模拟仿真,建立前轴精度与成形工艺参数之间的定量关系,并引入到前轴成形辊锻有限元模拟分析中。采用数值模拟仿真技术,分析了某重卡前轴成形辊锻过程中弹簧板、弹簧板和工字梁过渡部位折叠缺陷的产生机理,为实际生产中重卡前轴成形辊锻工艺中的折叠缺陷的控制提供指导。

钩尾框成形辊锻工艺弯曲缺陷分析及优化

钩尾框成形辊锻工艺的第四道次出现严重的弯曲缺陷,通过数值模拟仿真和生产调试相结合对其进行分析。由于辊锻成形具有继承性和累积性,第二道次充填不满,第三、第四道次打滑及稳定性差等问题是导致第四道次产生严重弯曲的关键。提出对第二道次模具设计为立椭圆形槽,第三道次模具的直线过渡修改为圆弧过渡,并在第三、第四道次咬入端相反方向安置导向槽装置。通过模具优化后模拟出的辊锻成形有明显改善,矫正了弯曲变形的问题。

热锻温度对模具修复层组织性能的影响

通过对覆层用Deform-3D的模拟、金相实验和硬度测试,分析了热锻模具修复层温度变化规律以及组织和性能变化。结果表明:锻模工作过程中循环升温和降温速度较快,有利于碳原子和铁原子的扩散,覆层发生反复的回火再结晶,晶粒平均尺寸长大到180μm。微观组织由回火索氏体+下贝氏体+回火马氏体(平均硬度530 HV)转变为回火索氏体+贝氏体+合金碳化物Cr7C3、Mo2C形成的机械混合物,导致表层的强度严重下降,塑性韧性有所降低。

钩尾框精密辊锻中前壁成形研究及应用

根据13B钩尾框精密辊锻中前壁出现打滑的问题,对显著影响它成形的三个因素———前壁角,摩擦因子及坯料温度进行了数值模拟与生产研究。然后在钩尾框第3道次辊锻中应用三因素三水平的正交实验,结果表明:此三因素影响前壁变形显著性的次序为前壁角,摩擦因子,坯料温度。当前壁角为65°,摩擦因子为0.7,坯料温度为1180℃时,接触面积最小处成形载荷达到要求,前壁成形良好,此结论在实际生产调试中得以证实。

基于修正J-C本构模型的固溶态7050铝合金中温变形行为研究

为研究固溶态7050铝合金的中温变形行为,在变形温度为333~523K、应变速率为0.001~0.1s^(-1)的条件下进行了中温压缩实验,构建了一种考虑温度和应变速率的修正J-C本构模型。结果表明:在所研究的条件下,当应变在0.1以下时,应力随着应变的增加而增加;当应变在0.1以上时,应力趋于平稳状态。固溶态7050铝合金的温度软化效应显著。对比真实应力-真实应变数据与经典J-C本构模型预测数据、修正J-C本构模型预测数据发现,修正J-C本构模型预测数据与真实应力-真实应变数据的误差在±5%以内,表明修正J-C本构模型具有较高的预测精度和扩展性,可准确地描述固溶态7050铝合金在中温阶段的流动应力特性。

我的教法探索——《卵石的形成》一课教法对比实验

《卵石的形成》一课是以卵石为研究对象,认识地球表面物质形态的运动变化。我在教这课时,对3个平行班,采用了3种不同的教法进行对比实验,其效果截然不同。 在第一个班教学时,按教材上安排的环节,先拿出预先准备好的卵石标本,让学生观察,并根据岩石的形态特点取个名字,学生能对答如流。当我进一步引导学生看教材中的插图,说说河道中岩石的分布规律时。

钢铁材料及有色合金构件的多段半固态成形工艺研究

目的为了有效抑制半固态成形过程中的液相偏析,改善半固态成形构件微观组织和力学性能的均匀性。方法提出了包括多段流变成形和多段触变成形在内的多段半固态成形工艺。多段半固态成形工艺均由半固态坯/浆料制备、预成形、控温冷却和终成形4个阶段组成,分别在热模拟试验机和机械伺服压机上开展了SKD11工具钢和6061铝合金的半固态触变成形和半固态流变成形试验。结果在初成形阶段,具有较高液相分数的半固态坯/浆料以较高的应变速率初步充填型腔,限制了液相外流的时间和空间;在控温冷却阶段,半固态坯/浆料的液相分数因部分凝固而降低;在终成形阶段,具有较低液相分数的半固态坯/浆料以较低的应变速率完成型腔的充填,由于固相晶粒在此阶段发生塑性变形而提高了成形构件的力学性能。结论获得了组织均匀性较好的钢铁材料和有色合金构件,验证了多段半固态成形工艺的可行性。

基于RSM和FEM的辊锻件长度控制技术

以某钩尾框精密辊锻工艺为研究对象,首次应用响应面法(RSM)和有限元数值模拟法(FEM)对精密辊锻件的长度控制问题进行了研究.首先以满足辊锻件长度和降低轧辊最大扭矩为目标,采用FORGE3有限元软件建立了RSM与FEM相结合的二阶分析模型,研究了轧辊间隙、摩擦因子、轧辊转速和坯料温度对辊锻件的长度和轧辊最大扭矩的显著性和影响规律;其次采用优化后的工艺参数对该辊锻工艺进行了再模拟,提出了辊锻件长度的调试原则,利用该原则和点的反追踪技术对辊锻模具进行了再设计,同时分析了设计、模拟和生产辊锻件的长度和辊锻过程的功率耗散和分布.研究结果表明:应用RSM和FEM可准确有效地掌握精密辊锻件的长度控制技术.

焊接电流对等离子堆焊H13钢显微组织及裂纹的影响

为改善熔化极气体保护堆焊工作效率低、人工成本高等问题,采用等离子堆焊技术,以H13钢粉末作为焊材对热作模具钢母材(5CrNiMo)进行堆焊试验。研究焊接电流对焊接熔深、熔宽、微观结构以及堆焊层裂纹倾向性的影响,探讨了焊接裂纹形成机理。结果表明,焊接熔深与熔宽都随着焊接电流的增加逐渐增大。堆焊层的显微组织由马氏体和残余奥氏体组成。随着焊接电流的增加,堆焊层中部马氏体枝晶逐渐粗化。多层焊接时,层间界面上方奥氏体含量明显多于下方。焊接电流变化时,H13堆焊层的裂纹敏感性较大,堆焊层的裂纹按形成机理主要分为应力诱发裂纹和缺陷诱发裂纹。当焊接电流为150 A时,可以获得裂纹缺陷数量较少的堆焊试样。通过等离子堆焊的方法,实现了热作模具的快速堆焊,为后续等离子堆焊填充热作模具提供指导。

长寿命低成本锻模制造与再制造关键技术及应用

模具是"工业之母",是衡量一个国家工业发展水平的重要标志.热锻成形用锻模因其反复承受高温、高应力,易产生变形及开裂,是寿命最短的一类模具.在先进飞机、超超临界机组等国家标志性工程中,采用传统方法制造的大型压机(如8万吨压机)用大型锻模存在"服役寿命很低、制造成本很高、制造周期很长"的问题,如某飞机起落架用大型锻模在模锻2件后就产生严重压塌变形而失效,严重影响锻件的一致性、质量可靠性及成本,严重影响整机的国际竞争力,已成为国家标志性工程的瓶颈问题;在汽车等国家支柱产业中,关键零件热锻成形用中小型锻模存在"寿命低、制造成本高、制造周期长"的问题,已成为制约产业链技术进步、影响企业核心竞争力的瓶颈.

汽车转向节精锻工艺设计与锻造主机选型

典型异形转向节的轴径细长、截面形状差异较大,由于具有负拔模角,主要采用卧锻成形方式,而现有的卧锻成形工艺产品质量难以保证,并增加了自动化生产的困难。针对该异形转向节的结构特点和成形难点,提出了由"镦粗—压扁—预锻—终锻"4个锻造工序构成的异形转向节精锻工艺,并对该工艺进行了模拟仿真。模拟结果显示:镦粗和压扁工序将材料进行了预分配,为细长的轴杆部和粗大的盘部和叉形件处提供了后续成形的材料量;预锻和终锻工序分别完成锻件的主体锻造以及圆角和局部的充填,工艺设计合理,锻件填充饱满。依据模拟分析结果,并结合锻造工序与压力机的设备特点,提出了适应该类转向节自动化锻造生产的主机类型和主机吨位。

基于产品系列型谱的锻造自动化生产制造系统设计方法

以霍尔方法论为架构,阐述了基于产品系列型谱的锻造自动化生产制造系统设计中的规划、组织与管理过程。从时间维的角度,按照时间节点总结了不同工作阶段应实施的具体内容;从逻辑维的角度,介绍了解决工程问题的逻辑思维流程与步骤;从知识维的角度,列举了设计实施中所需的专业知识。同时,在霍尔三维结构的基础上,分析筛选出系统设计实施过程中的6个重点:产品分析、工艺设计、设备选型、布置规划、控制系统设计和系统仿真,并结合某锻造自动化生产线说明了具体实施方法。最后,根据设计实施过程中的实际情况,提出了多产品共线生产的锻造自动化生产线中的关键问题,并提供了解决方案,介绍了方案的优势,对生产制造系统的规划设计具有一定的指导意义。