大模数半轴齿轮温精锻成形数值模拟及试验

针对大模数半轴齿轮成形的特点,提出温精锻成形的工艺方案。采用DEFORM-3D有限元分析软件对半轴齿轮的温精锻成形过程进行数值模拟,对影响齿轮成形效果的坯料形状、模具运行速度、坯料加热温度及模具预热温度进行模拟分析;分析坯料在成形过程中的金属流动规律、应变分布、温度场分布,得到了模具载荷-行程曲线;试验验证了该温精锻成形工艺的可行性,为半轴齿轮实际生产工艺的改进提供了参考。

GH4169合金双锥实验组织模拟与验证研究

建立了综合考虑变形参数、温升、冷速等交互作用的GH4169合金热变形组织演化预测模型及计算流程,同时,采用外廓尺寸约为200mm×160mm的双锥形试样为研究对象,在980,1020,1060,1120℃温度下进行锻造的组织演变模拟计算和验证实验。结果表明:采用的双锥形试样能够较好地符合零件锻造的实际状态,建立的组织预测模型是合理可行的,能够实现合金锻造过程的组织模拟。

预变形量对7A09铝合金半固态组织的影响研究

半固态成形技术是一种金属成形的新方法,它具有铸锻工艺的综合优点。利用应变诱导熔化激活法(SIMA法)制备了7A09铝合金半固态坯料,研究了预变形量对7A09铝合金半固态组织的影响。结果表明,在相同条件下,预变形程度越大,晶粒的平均直径越小,其形状系数也越小,且逐渐趋近于1,晶粒形状趋近于球形。

冲孔连皮对伞齿轮冷闭塞锻造成形的影响研究

采用冷闭塞锻造技术生产伞齿轮具有节材、高效、低成本的特点,而且能得到机械性能好的高精度齿轮。利用Deform有限元分析软件对伞齿轮冷闭塞锻造成形过程进行了数值模拟,研究了锻件上的冲孔连皮对其成形过程的影响。基于正交试验设计,以降低凸模成形载荷为目标对冲孔连皮结构进行了优化,得到一组合理的冲孔连皮结构参数,为伞齿轮的闭塞锻造工艺及模具设计提供了依据。

《金属学原理》多媒体课件中的动画制作

根据《金属学原理》的特点 ,提出了多媒体课件中的动画制作要求。分析了基于

盘形锻件等效应力分析及神经网络预测

锻件等效应力对锻件质量有较大的影响,而实现其在锻造生产中的在线测量并进行综合评价较为困难.利用弹塑性有限元法对钛合金盘形锻件进行有限元仿真分析并进行了实验验证,分析了加载完成后等效应力的分布情况;利用灰关联分析方法对结果进行分析,结果表明坯料初始温度对锻件等效应力影响程度最大,室温影响最小.基于等效应力分布情况,利用主成分分析法建立应力综合评价模型,以坯料温度、模具温度、下压速度、室温、摩擦因数为输入层,应力综合评价值为输出层,建立了预测综合等效应力的反向传播(back propagation,BP)人工神经网络模型.结果表明BP神经网络的预测结果与实验所得结果较为一致,证明了建立的人工神经网络模型对综合等效应力预测的有效性.该神经网络模型既可在锻造生产中根据工艺参数实现锻件的应力综合评价值在线预测,又可间接对锻造工艺进行评价,并与其他在线测量方式获得的质量信息相结合,为锻造生产的质量控制与工艺改进提供依据.

等温锻造对Ti-17粉末合金组织与性能的影响

采用粉末真空烧结+等温锻造复合工艺制备了Ti-17粉末合金材料,并研究了等温锻造工艺对合金微观组织与力学性能的影响。结果表明:粉末烧结后的Ti-17粉末合金微观组织为魏氏组织形态;经β相变点上、下等温锻造及热处理后,原始烧结体中残留的孔隙可以充分闭合,魏氏组织被有效地破碎;但不同的等温锻造应变速率对最终微观组织形态影响较大,低应变速率会造成组织粗化、性能降低,合适的等温锻造应变速率可以使粉末合金获得良好的力学性能。

卡车用BIF340和St14钢板冲压成形的数值模拟分析

针对汽车典型冲压件单曲度扁壳,建立其冲压模型,应用Dynaform的数值模拟技术对高强度钢板BIF340的成形性能进行了研究。结果表明,用高强度钢BIF340代替St14成形汽车冲压件,通过反复优化工艺参数,高强度钢表现出了良好的成形性,并且所成形零件的厚度分布均匀性得到改善。同时还可知用高强度钢BIF340代替St14成形汽车冲压件,压边力需要变小,冲压速度变小,零件厚度变薄。

一种圆销开合式顶镦模具设计

针对圆销类零件长度容易受到压力机最大闭合高度限制的不足之处,设计了一种圆销开合式顶镦模具。该模具设计了能够灵活打开、闭合的下模结构,可以显著增加压力机顶镦圆销类件的长度,较大程度地提质降耗,取得较好的经济效益。

UC类外球面轴承套圈毛坯套锻——外球面辗扩工艺

国内现行的 UC类外球面轴承套圈都是采用单件生产的工艺 ,材料利用率较低 ,质量水平较低 ,而套锻——外球面辗扩工艺通过解决分配料重难题和采用仿形辗扩的方法 ,成套生产套圈毛坯 ,既节约大量的轴承钢 ,又提高了质量水平。

发动机曲轴毛坯晶粒粗大问题分析

非调质钢具有节约能源、性能优良、降低成本和绿色环保等主要优点,因而得以广泛应用。某汽车公司四缸增压汽油机曲轴材料为铁素体珠光体型的非调质钢,入厂时对曲轴毛坯锻件晶粒度进行控制。为了保证制件最终热处理后具有细晶组织,从而具有所要求的性能指标,要求晶粒度等级5-8级。曲轴毛坯来料检测发现供应商提供毛坯出现晶粒度粗大至3级左右,超出要求范围。为查明晶粒度粗大问题的根本原因对产品的原材料、锻造工艺等进行分析,发现控温冷速慢导致保温时间过长,从而使晶粒度粗大。通过优化控温冷却方式,使晶粒度达到要求范围。

台达机电产品在晶体切断机上的应用

晶体切断机为晶体切断专用设备,适用于半导体材料晶体坯料去头尾、切段等工作。本文主要介绍台达机电产品在该设备上的应用。

Simufact Forming在模拟30CrNi2MoV钢锭加热及锻造过程的应用

运用Gleeble 3800热模拟机对30CrNi2MoV钢进行高温拉伸热模拟,结果显示,在锻造温度≥800℃时,断面收缩率≥93.8%,应力-应变曲线表现为塑性变形;锻造温度在800℃以下为脆性变形。运用Simufact Forming模拟9 t大钢锭的加热过程、锻造成形过程,通过将加热模型与锻造模型数据有机结合起来,精准控制终锻温度在800℃以上,确保终锻变形处于塑性变形区,降低了锻材形变过程的裂纹敏感性,有效地防止了锻造过程产生深裂纹,从而改善了钢材表面质量。并将模拟结果与实践生产进行对比验证,结果表明,实际终锻温度与模拟温度相差不超过10℃,表明模拟模型可以接受。此外,将9 t大钢锭的加热时间优化为21 h,避免了加热时间过长造成的能源浪费以及材料组织晶粒粗大影响力学性能。

后防撞梁外板的超高强钢热成形工艺

针对汽车后防撞梁外板,采用数值模拟与零件试制相结合的方法,验证超高强钢热成形工艺的合理性和有效性。首先制定超高强钢的热成形工艺路线,据此采用有限元软件进行数值模拟,进行后防撞梁外板有限元模型的设计及优化,使得模拟结果满足成形要求。然后进行零件试制,试制成功后进行尺寸型面检测和拉伸试验检测,确保试制零件的尺寸精度、抗拉强度和屈服强度满足要求。数值模拟和零件试制结果显示:模拟的零件最大减薄率为12.9%,最大起皱为9.6%,符合主机厂通用要求;试制零件检测偏差值满足公差要求,零件的抗拉强度实测值均超过1450 MPa,屈服强度实测值均超过950 MPa,达到零件的性能要求。依据热成形工艺和模拟方案进行零件加工,能够获得优质产品,为汽车超高强钢零件的批量化生产提供了设计参考。

堆内构件材料14Cr17Ni2马氏体不锈钢锻件特性研究

针对核反应堆堆内构件用14Cr17Ni2马氏体不锈钢锻件连续2次出现锻造裂纹的原因进行了分析,通过理论相图计算,并试验研究了加热温度、保温时间以及锻造温度对δ铁素体含量及形貌的影响,得出加热温度越高、保温时间越长、锻造温度越低越容易出现锻造裂纹。结果表明,改进加热温度、保温时间并控制终锻温度,可以避免14Cr17Ni2马氏体不锈钢锻件缺陷的产生。