4Cr5MoSiV1热作模具钢循环渗氮及热疲劳行为研究

针对4Cr5MoSiV1热作模具钢在使用过程中经受熔融铝液及冷却液的循环冲击,在热应力作用下容易产生热疲劳失效的问题。采用可控循环气体渗氮的方法分别在回火态和热疲劳态模具钢表面制备无铁氮化合物和有化合物的渗层,进行热疲劳性能测试。结果表明:循环渗氮制备的无化合物的渗层可以有效延缓热疲劳裂纹的萌生,抗热疲劳性能优于有化合物的渗层。同时,在裂纹产生前进行二次渗氮可以补充氮原子,重置压应力并增加硬度,进一步提升热疲劳抗性。

火锅菜盆复合模设计

根据火锅菜盆的尺寸、结构和材料厚度,对其冲压工艺进行分析,并设计了“落料+第1次成形+拉深”复合模、第2次成形单工序模、侧冲孔单工序模。在复合模中,120°的斜边可视为拉深工序的压边圈,将第1次成形120°夹角的工序排在拉深工序前。在第2次成形70°夹角的单工序模的下模中设计了活动顶板,与上模的成形凸模将120°的斜边压住,防止120°的斜边变形。在“落料+第1次成形+拉深”复合模和第2次成形单工序模中,在下模成形零件的底部设置橡胶垫块,在上模向下运动时橡胶垫块的弹力将材料顶住,同时给上模向下运动腾出空间,防止模具零件卡死。

基于拉深修边工序复合的前地板冲压工艺与模具设计

以某汽车平台SUV车型前地板零件为研究对象,通过对传统拉深、修边冲压工艺分析及模具结构进行改进,实现了前地板拉深与修边2种工艺的复合。经过生产实践及品质验证,复合模结构不仅能满足前地板生产的品质要求,还能降低新车型模具开发投资和节约单件生产能耗。

芯片焊盘加固提升Au-Al键合可靠性研究

在芯片铝焊盘的表面制备了Cu/Ni/Au凸块对芯片进行焊盘加固,通过焊盘结构的优化解决常规芯片铝焊盘在金丝键合时存在的工艺窗口小和金铝键合长期可靠性的问题。芯片进行焊盘加固后强度大幅度提升,有效避免了键合时击穿焊盘下介质层导致的短路问题。Ni层的存在有效避免了高温贮存时金属间化合物的生长导致的柯肯达尔空洞问题。通过试验证实了焊盘加固能大幅提高引线键合的工艺窗口,在300℃、24 h高温贮存试验中焊盘加固后的界面组织保持高度稳定。

基于高压钢质无缝气瓶的高温旋压收口技术的改进与应用

为解决钢瓶瓶口部分外径、内径厚度不一致、消防钢瓶与特殊气瓶收口难、钢瓶瓶口有内黑和裂纹等问题,采用复合收口模具结构旋压机,收口道次为多道次收口方式。其中旋压机主轴转速为800 r/min,进给量为0.55~2.5 mm/r,加热温度为1000~1100℃,可加工钢管壁厚为φ7.7~φ12 mm,得到成型质量好、合格率高的高压钢质无缝气瓶。

后法兰盘翻孔翻边复合成形工艺研究

研究了汽车消声器后法兰盘内孔翻孔和外缘翻边采用复合模成形时的质量问题,首先利用Dynaform有限元软件分析各单一工艺参数对成形质量的影响,确定主要的影响因素,然后针对各主要因素进行正交试验设计,采用极差法分析各因素的影响顺序和显著性,以最小壁厚取值最大、内孔翻孔高度和外缘翻边高度分别满足(15.2±0.5)mm和14.2-1.0+0.5mm要求选取最优工艺参数组合。最终将选取最优工艺参数组合进行试模,获得的法兰盘最小壁厚为2.187 mm,内孔翻边高度为14.9 mm,外缘成形高度为13.8 mm,零件成形质量良好,没有出现开裂与起皱。应用基于正交试验设计方法预测和控制成形质量,减少了试模次数,降低了生产成本,为此类零件的研究提供了参考。

利用DYNAFORM进行坯料尺寸计算与排样的模具设计

本文通过使用DYNAFORM软件对螺母板冲压件进行数字化模拟计算坯料展开尺寸并进行排样设计,以达到保证材料利用率和缩短模具设计周期的目的,同时设计了螺母板冲压件的冲孔落料复合模与弯曲模。

回火硬度对4Cr5Mo2V钢抗铝液熔损性能的影响

通过淬火和不同工艺的回火热处理得到不同回火硬度(41.2,45.0,49.3 HRC)的4Cr5Mo2V钢,采用试样在熔融铝合金中动态旋转的方法研究了回火硬度对该钢抗铝液熔损性能的影响。结果表明:随着回火硬度的升高,在相同熔损时间内试验钢的熔损质量损失降低;随着熔损时间的延长,试验钢迎铝面先形成细密点蚀坑,随后出现局部剥落以及局部严重腐蚀,最后发生全面腐蚀;界面层的金属间化合物由内层致密的η-Fe_(2)Al_(5)相和外层疏松多孔的αH-Fe_(2)Al_(8)Si相组成;随着回火硬度的升高,背铝面界面层内层厚度增大,外层占比降低,基体中固溶铬元素增多,试验钢的抗铝液熔损性能提高。

某雷达天线成型模具的设计制造

为研发与生产某雷达天线,开发了对应的成型模具。首先介绍了该天线,比较了其成型方案,选择热压罐成型、手工电动加工安装孔的方案。成型模具设计过程中,涉及到模具材料选择、模具精度控制技术、内罩二次定位精度控制技术、脱模精度控制技术等。模具制造的重点是模体的制造流程、数控加工、抛光技术等。该成型模具制造完毕后,制造了天线。应用该模具制造的天线全面满足设计指标,电性能优良,并通过了严苛的环境试验考核。开发的成型模具满足某雷达天线的研发与生产需求。

播放机顶板复合模设计

对播放机顶板制件的加工工艺进行了分析,主要工艺为冲孔、拉伸和折弯。针对该制件的结构特点,分别设计冲裁和折弯复合模进行加工。介绍了两种复合模具的结构、设计原理及模具的工作过程,并与传统级进模结构相比较的优势所在。经生产总结发现,该结构模具生产效率高,生产稳定性强,具有很好的经济效益。

卡车驾驶室后围上部外板成形工艺分析及复合拉伸模

分析了大运重卡改型重卡车驾驶室后围上部外板的成形工艺,介绍了一种上下反向复合拉伸成形模结构,该模具实现了上下反向两工序拉伸在同一副模具上完成的创新设计,对于类似大型汽车覆盖件成形工艺及模具设计具有参考价值。

铁路货车脚蹬体A加工方法研究

针对铁路货车脚蹬体A的整体加热导致的变形问题,文中设计了3种工装、设备。形成了一套新的加工工艺,解决了原加工工艺中在特征精度和生产效率方面存在的问题。该工艺采用电磁感应加热元件对工件进行局部加热后再成形,并实现此过程的自动化。实际应用表明,该方法提升了脚蹬体A的生产效率,提高了工艺质量保障能力。

基于数值分析的轮胎胶料共挤出口模设计

在轮胎胶料挤出生产中,口模的结构对共挤出产品的质量起着关键的作用,但在实际生产中,共挤出口模的设计主要依靠经验,口模设计质量的控制需要经过多次试模和修模。采用流体计算软件Polyflow进行轮胎胶料(TWD40/FS10)的共挤成型过程的三维数值模拟,分析共挤出过程中的速度、压力分布以及胶料熔体的流动情况,并通过试验验证模拟的可行性。针对初始口模设计的不足,提出增加窄缝区域高度和扩充口模入口的方法,有效解决初始模具设计中速度分布不均的问题,改善了口模中熔体的流动,提高了挤出质量,同时还降低了挤出过程中的能耗。利用数值方法可对共挤出口模结构进行设计,提出的口模设计方法可以对同类轮胎胶料共挤出口模结构的设计提供指导。

上盖冲压工艺与模具设计

根据某上盖零件的结构特点及技术要求,通过对各工艺方案进行分析比较,设计了落料-拉深-冲孔-翻边复合模,即在一个工位同时完成落料、拉深、冲孔和翻边4个不同工序的复合模结构。详细介绍了模具的工作过程及设计要点,解决了条料的定位、导向、卸料、出件、优化模具结构等技术问题。经实际生产验证,此套模具大大提高了生产效率,其合理的模具结构保证了上盖的形状及尺寸精度,提高了企业的经济效益。

冷挤压预应力组合凹模刚度的优化设计

采用硬质合金作为第一预应力套的材料来增加预应力组合凹模的刚度和疲劳寿命 ,提高冷挤压件的尺寸精度。由Lame’s方程的最大内压条件 ,确定压装后和挤压期间每层材料临界屈服时的直径比和过盈量 ,并给出不同材料模芯组合模的统一计算模型 ,开发最优直径、过盈量、最大接触压力的通用计算程序 ,通过对开式冷挤压某车传动轴花键轴的具体应用表明 ,使用高硬度材料的冷挤压模具进行预应力处理后 ,冷挤压件精度更高 。

多工序复杂复合模的工艺及结构设计

设计了一套复合模,解决了汽车车轴盖冲压一次成形的问题.分析了工件完成落料、拉伸、冲孔、翻边四道工序,一次冲压成形的工艺性,介绍了该复合模具的结构设计思路及装配工艺方法.突破了复合模只能完成三道工序的理念,在模具结构设计上有所创新,并给出了此类模具设计中结构参数的计算方法.

汽车侧前横梁修边冲孔模设计

根据汽车左/右侧前横梁的形状、尺寸及材料,经工艺分析与计算,设计了修边冲孔复合模,并介绍复合模的结构与工作过程。复合模结构合理,生产效率高,保证了零件的质量。

H13钢铝合金压铸模的离子氮化

采用加氩渗氮和无氩渗氮两种离子渗氮方法 ,对用作铝合金压铸模材料的H13钢的热疲劳性能进行了比较。结果发现 ,无氩渗氮的化合物层对H13钢的热疲劳性能具有双重影响 ,一方面能推迟热疲劳裂纹的萌生 ,阻止热裂纹向基体内部扩展 ,另一方面表面裂纹直、宽、多 ,易于剥落并扩展快 ,因此 。

消声器法兰冲压工艺及翻孔翻边复合模设计

以汽车消声器法兰为研究对象,分析了零件冲压加工的最佳工艺方案。并根据零件形状设计了排样图,提出了零件翻孔翻边复合模的设计方法,阐述了模具工作过程和设计要点。实际生产表明:模具设计合理、实用。

双向挤压与等通道复合变形模型的有限元分析

以AZ31镁合金为研究对象,对其进行了双向挤压与等通道复合变形模型的数值模拟计算,分析了模具转角对金属流动状态、等效应力、应变与挤压力的影响,并定量的分析了等效应变分布的不均匀程度。结果表明:AZ31镁合金经过双向挤压与等通道复合变形后发生了剧烈的塑性变形,应力主要集中在模具转角剪切区,且能有效的获得高的均匀等效应变值。