管坯镦锻工艺仿真及优化

管坯镦锻制品是石油、钻探等机械设备的关键部件,要求具有很高的强度、抗拉性能及抗疲劳性能。在实际生产中,管坯成形过程很容易产生失稳、内部凹陷甚至折叠,而且坯料体积不易控制,使得锻件成形困难,锻件质量得不到保证。本文采用Deform-3D塑性有限元分析软件,以钻杆头部镦锻为例对管料的镦锻成形工艺过程进行了模拟和分析,并针对原有成形工艺中出现的问题进行了改进和优化。运用Deform-3D系统模拟的油管与生产实际基本吻合,因此,该模拟结果及其参数可用于钻杆头部镦锻模的设计。

凸模锥形模膛镦锻限制条件的研究

本文根据锥形模膛镦锻变形特点，分析了大长径比坯料镦锻变形的三个过程，导出了这些过程中变形瞬态的数学模型，提出了在平面弯曲和空间螺旋弯曲情况下，能进行稳定镦锻的原始坯料长径比ψ０，并绘出了相应的ψ－φ临界曲线，所得出的三条镦锻限制曲线，为设计模具提供了理论依据。结合实验研究，提出了设计大长径比坯料镦锻模膛的工艺参数。利用本文的结果，设计的抽油杆锻模，在生产中取得了满意的效果。

轴压翻管力及其影响因素的分析

根据金属成形理论和圆管在外翻管变形过程中，壁厚保持不变、翻管力恒定等实验现象，导出在圆角模上外翻管的翻管力Ｐ、最佳圆角半径ｒｉ的表达式，论述翻管模具半径等对翻管力的影响。确定了在轴压力作用下，圆管发生失稳、翻转、端部撕裂３种变形模式的模具半径范围。

圆角模翻管特征的研究

本文根据管坯在锥头模上翻卷变形机理，设计研制了圆角翻管模。用这种模具翻管，可提高翻管制件的几何精度。通过对圆角模翻管变形特征的分析，论述了圆角翻管模的圆角半径ｒ对翻管力、翻管件质量和翻管时管坯失稳的影响。应用能量法则，建立了圆角翻管模翻管的变形模式，导出了这种模具翻管时重要工艺参数的计算式，通过对ＬＦ２１Ｍ铝合金管坯翻管的工艺计算和实验结果的比较，证明本文所导出的关系式可用作设计圆角翻管模时的工艺计算。

拉伸翻管模的研究

本文分析了在轴压式翻管模上翻管，翻管件精度不高的原因，设计研制了拉伸翻管模。介绍了拉伸翻管模的特点和工作原理及设计要点。通过理论分析，确定了拉伸翻管的几何条件和力学条件，并导出了翻管力的计算式。对ＬＦ２１Ｍ铝合金管坯实例工艺计算和实验结果比较，证明本文所导出的工艺参数的关系式是合理的。在所设计的模具上进行翻管，能获得高质量的翻管制件。本文的结果可作为拉伸翻管工艺分析和模具设计的依据。

石油钻杆管端镦锻工艺及数值模拟

介绍了石油钻杆端部镦锻加厚工艺基本原理及加厚方式。针对Φ137.9 mm×9.17 mm石油钻杆,提出了加厚工艺方案,并用DEFORM-3D有限元模拟软件,对其端部镦锻成形过程进行了数值模拟。通过后处理模块显示的模拟结果,发现在原有的工艺方案中,终锻成形管坯的内壁与凸模间有较大的间隙。提出了改进方案,在第二工步将凹模的型腔部分加长,同时增大凸模的行程。模拟结果表明,适当增大凹模型腔部分长度及凸模行程时,管坯内壁充满情况最为理想,内加厚锥度也较为光滑。得出的改进方案是可行的,并为同类钻杆镦锻模的设计提供了参考。

高速公路护栏板冲裁模

高速公路护栏板断面为马鞍形，为了在窄小的空间内在几个科面上同时冲出多个孔，研制了一种特殊的斜面冲裁模，上、下模座通过拉杆和复位弹簧连为一体，上模不与滑块相国连；凸模的工作和复位都是通过楔块对凸模的推压或提拉而实现。

翻卷管的研制及其在吸能器中的应用

论述翻卷管的塑性变形特点、力能特征和翻卷管的吸能特性；根据在冲击加速度情况下人体颅脑系统所能承受的冲击程度，研究用能量法确定翻卷管吸能元件的结构和工艺参数；介绍翻管模的结构原理和翻卷管的制造方法，以及翻卷管在直升飞机座椅抗坠毁吸能器和汽车驾驶杆抗碰撞吸能器上的应用。

抽油杆平锻工艺的偏心力研究

以抽油杆精密模锻为例,通过工艺与设计分析,锻压变形力的工程计算,找出了目前抽油杆生产过程中平锻设备磨损严重、模具寿命降低的主要原因,其原因为锻压设备工作过程中的偏心力造成,并阐述如何在模具设计中采取措施减小偏心力对设备和模具的影响,这对于用平锻机设备锻造同类型的长轴杆件零件,具有一定的借鉴意义。

翻管失稳机理分析

将翻管中的各种失效归纳为七种失稳型式、分析了失稳机理和失稳模式相互转化的条件、翻管失稳的影响因素及防止措施；提出了便于翻管工程计算中几种临界失稳力的计算式；论述了翻管失稳过程中，失稳可能从临界失稳力较低模式转化为失稳力较高的失稳模式这一反常现象出现的原因。

浅析空心抽油杆头部锻造成形

论述了利用空心管坯在其头部直接进行局部锻造来制造空心抽油杆的可行性及其优越性；设计了便于锻造的空心抽油杆头部。通过实验研究，提出了采用一个镦粗工步进行大变形聚料的镦锻模膛的工艺参数。根据金属流动规律，将终锻成形分为压方、胀形和镦锻三个变形过程。利用平锻机主、侧滑块的运动特点，使这三个变形过程在一个工步内完成，从而保证了实现一火次完成锻造的工艺方案。最后提出采用与心轴锥度相反的凹模倒锥模膛和凸凹模横向分模等有效工艺措施，解决了心轴难从锻件中拔出和凸台难于成形等锻造技术关键。

提高抽油杆锻模效率的技术经济分析

根据抽油杆锻模的年消耗量，从模具结构、能源消耗、模具寿命及各镶块模寿命同步等方面，论述了降低模具成本和提高模具利用率的途径，指出一般以组合凹模为宜，但对大直径超高强度抽油杆，为了减小设备规格，以采用整体锻模为宜。根据组合凹模各镶块的工作特征，从保证锻件质量和提高模具利用率出发，设计了合理的镶块结构及其制造材料。最后介绍了ＣＨ７５新模具钢在高温下的性能，用它作抽油杆锻模，可大大提高使用寿命。

翻管变形模式的转化条件

研究了翻管过程所经历的几个典型瞬时状态,从理论上导出锥形模翻管由扩口→卷曲→翻卷变形模式的转化条件,并经实验修正,从而提出了模具的卷曲临界角a_0、自由卷曲半径ρ、卷曲干涉半径ρ_e、管端开裂的塑性条件ρ_塑和翻管工艺力P_(min)等用于现实工程的计算式.

翻管工艺的研究

本文通过对外翻管工艺的实验研究,分析了翻管的变形特征,提出了扩口-卷曲-翻卷三种变形模式和扩口刚性端的概念.分析研究变形模式的转化条件和各种失稳型式产生的原因,导出了锥形模翻管的临界锥角、自由卷曲半径和圆角模翻管的终止曲率半径的公式.提供了翻管的多种方法、模具设计基本要求和一些有效的工艺措施.

槽形翻管模

介绍槽形翻管模的结构、工作原理和设计要点，分析了在该模具上翻管变形的特点，及容易出现失稳的原因，提出了保证顺利翻管采取局部加热等的工艺措施。

基于B/S模式的模架报价系统的设计与开发

介绍了基于B/S模式的三层结构和应用基于J2EE开发平台的经典MVC设计模型技术实现开发的模架报价系统。详细阐述了相关模架报价方法、系统构成及主要功能,并以实例验证了系统的可行性、科学性。

抽油杆头部镦锻

通过实验研究和生产实践,分析了抽油杆头部镦锻成形过程及常见锻造缺陷,论述了有关工艺参数对锻造缺陷的影响,提出了提高锻造质量的措施和设计模具时工艺参数的计算方法。按此方法设计的模具,抽油杆锻造合格率可达到95％以上。

轴压外翻管通用模

此文介绍了通用翻管模的结构和翻管变形方法,这是一种最基本的翻管模,利用锥头将管坯变形翻卷。通过实验研究,提出了翻管模锥角α这一重要模具参数及其确定方法,论述了影响翻管系数K的主要因素;提出了进行顺利翻管的主要工艺参数,最后介绍了翻管制件和翻管工艺的主要用途。

抽油杆锻模CAD系统的研究

根据抽油杆精密模锻的具体特点,将数据库管理系统与工艺设计结合,采用关联性设计思想及其实现方法,利用现有的软件研究开发出实用的抽油杆锻模CAD系统。

激光熔覆Ni45-CaF_2-WS_2自润滑涂层组织与性能

利用CO2激光器,在45号钢表面熔覆Ni45-CaF2-WS2粉末制备自润滑复合涂层,研究熔覆涂层微观组织和摩擦磨损性能及其影响规律。结果表明,熔覆过程中,WS2发生部分分解,形成新的润滑相CrxSy和CaWO4,CaF2的存在对熔池的流动性有极大的改善;涂层的室温及400℃摩擦性能测试也表明,复合自润滑涂层的摩擦因数显著降低,且Ni45-7.5CaF2-7.5WS2(质量分数,%)涂层的摩擦磨损性能较佳。