铝合金塑性成形粗晶现象的研究进展

铝合金经过热塑性变形或者塑性变形+热处理后,可能发生晶粒异常长大而形成粗晶。粗晶会大幅降低构件的力学性能、耐腐蚀性能和抗疲劳性能,因此必须得到有效控制。对铝合金塑性成形粗晶的研究主要集中在2×××、6×××、7×××系热处理可强化型铝合金以及5×××系热处理不可强化型铝合金,研究内容已经覆盖塑性成形工艺、热处理制度、微观组织演变、数值仿真模拟等方面。为了明晰铝合金塑性成形构件粗晶现象的研究现状,为相关研究提供参考,对铝合金塑性成形粗晶现象的研究进展进行了梳理。首先,分析了材料成分、变形温度、变形速度、固溶温度、固溶时间和模具结构对晶粒异常长大的影响;其次,从晶粒取向分布、应变诱导储能和第二相钉扎作用的角度总结了晶粒异常长大的机理;再次,归纳了包括改变坯料初始状态、合理的锻造技术和中间形变热处理等有效抑制粗晶产生的方法;最后对未来的研究方向进行了展望。

GH4169合金塑性加工成形与组织调控方法综述

针对高温合金零部件的精密成形制造由于工艺复杂、成形效率和精度低,其微观组织、力学性能及成形精度难以协同控制的问题,采用组织调控和成形工艺优化作为实现高温合金零部件成形成性一体化制造的有效手段。作为一种高温稳定相,δ相常出现于塑性变形及热处理过程中,其析出量与形貌影响合金的微观组织及力学性能。因为零件结构及服役条件的差异,所要求的组织、性能和采取的制备工艺也不尽相同。介绍了环类、盘类及叶片类3类典型的GH4169合金零件的塑性加工技术,同时引出δ相在其中起到的作用,继而对δ相的析出、球化和溶解等演化行为及其对合金变形行为和力学性能的影响进行了阐述与总结。

齿轮精密塑性成形理论技术装备研究与应用

齿轮是传动系统的核心基础件,被广泛应用于机械、汽车、航空航天装备等领域。齿轮传统制造技术为切削加工,其材料利用率低、加工周期长,特别是金属流线切断,损害齿轮性能,无法满足高端装备发展需求。齿轮精密塑性成形制造技术具有节能、节材、高效和优质等特点,是高性能齿轮技术发展方向。阐述了齿轮精密塑性成形理论方法,分析了国内外圆锥直齿轮、圆柱直齿轮和圆柱螺旋/斜齿轮精密成形技术特点;介绍了齿轮精密成形典型装备及产线,总结了齿轮无切削摆辗精密成形和锻造精密成形应用情况。此外,展示了圆锥螺旋齿轮多自由度包络成形和非圆齿轮锻造成形新方法,为高性能齿轮无切削成形制造技术装备研究与应用提供了参考。

塑性成形工艺及模具设计课程教学改革

文章首先从课程目标细化、教学内容改革、教学方法改革、考核评价体系改革四个方面论述了塑性成形工艺及模具设计课程教学改革,然后说明了塑性成形工艺及模具设计课程教学改革目标达成度。

材料、工艺、组织和性能一体化塑性成形实验设计

塑性成形是材料成型与控制工程专业方向的一个重要分支,着重培养学生运用专业知识分析和解决塑性加工过程中复杂工程问题的能力。金属材料成形生产中涉及材质、工艺、组织和性能等多个要素。以板材轧制成形为教学内容,设计了一个将材料、组织、工艺和性能4个方面有机结合的塑性成形工艺实验课程。在实验教学方法方面,采用问题导向和交流讨论方式,培养学生的实践能力和创新能力。

钢锭镦粗的塑性成形仿真计算

当仿真模型遵守塑性变形相似条件时,才能保证塑性成形仿真计算结果与实际情况一致。塑性变形的相似条件包含几何相似、力学相似和物理相似。本文分别讨论上述相似条件在有限元成形仿真计算时的处理。分别计算成形力为150MN、140MN、130MN、120MN时的钢锭镦粗塑性成形情况,根据计算结果并综合考虑选用130MN压机。然后使用此压机分别计算坯料2、坯料3、坯料4镦粗成形情况,统计50s内快速镦粗结果和最终镦粗结果。钢锭镦粗成形仿真计算结果可以直观显示坯料高度同镦粗成形时间的相关性,为压机设计及制造提供技术支持。

计算机在金属塑性成形的应用探索

计算机在金属塑性成形中的应用探索是一个广泛而深入的领域,涵盖了从模拟分析到辅助设计等多个方面.随着计算科学的快速发展和有限元技术应用的日益成熟,计算机在金属塑性成形中的应用越来越广泛,为这一领域带来了显著的变革和进步.由洪慧平编著,高等教育出版社于2022年5月出版的《金属塑性成形计算机辅助优化》一书是该领域中重要的研究成果.该书深入探讨了计算机在金属塑性成形领域的广泛应用,为工程技术人员和学者提供了宝贵的参考.

基于激光冲击波的板料塑性成形新技术

提出利用激光冲击波技术实现板料的柔性塑性成形 ,分析了其成形机理、工艺过程和技术特点。利用脉冲能量为 1 0～ 30 J,脉宽为 2 0 ns的激光束 ,对 SUS30 4薄钢板和 40 Cr进行了激光冲激波胀形实验 ,初步的实验结果表明 ,激光冲击波板料成形是一种冷塑性成形技术 ,具有超快速、高应变率等优点和较大的成形柔性。能适用于常规模具无法成形的结构钢和复合材料的成形 。

塑性成形技术在金属复合管制备中的应用及展望

按金属界面间形成结合方式,机械结合和冶金结合,对目前国内外金属复合管的主要塑性成形制备技术进行了分类。对拉拔法、滚压法、旋压法、轧制法、抽真空法、液压胀形法和复合挤压法、爆炸成形法、多坯料挤压法、电磁成形法等各种塑性成形制备技术,进行了较详细的介绍和比较,指出各自的优缺点,并与离心技术法、消失模真空吸铸法、中频感应加热钎焊法等几种非塑性成形制备技术进行了比较,对其未来的发展趋势进行了展望。

金属塑性成形过程延性断裂的准则及其数值模拟

介绍了一些对金属延性断裂进行判断的准则,包括基于试验的经验性准则以及连续损伤力学方法建立的准则。在金属塑性成形的大变形有限元分析过程中,将会对断裂裂纹的生成及扩展进行模拟,介绍使用单元删除、单元分裂以及单元分离技术来处理出现裂纹后的工件网格,就齿圈压板精密冲裁、切削加工中切屑成形以及冷挤压等复杂工艺过程的断裂现象进行了模拟研究。

ABAQUS后处理二次开发在塑性成形模拟中的应用

ABAQUS对塑性成形进行数值模拟的后处理功能不够全面。为扩展后处理的功能,更好地查看和分析模拟的结果,本文提出使用Python语言对ABAQUS后处理进行二次开发来达到这一目的。文中探讨了二次开发实现的原理,以及其中文件的读写与复制、数据读取与处理、结果输出与查看等关键技术,并以一个厚度处理的实例来说明。结果表明使用Python对ABAQUS模拟产生的结果数据库进行处理,可以得到所要查看的厚度数据,从而为浏览结果以及指导后续的模拟优化提供了便利。

电塑性效应及在塑性成形中的应用新进展

分析了电塑性效应的影响因素和机理,讨论了电塑性效应在塑性成形中的应用,特别对电塑性效应在微成形和渐进成形等塑性成形工艺中的应用作出了展望,为电塑性效应在塑性成形中的广泛应用提供参考.

管材固体颗粒介质成形工艺及其塑性理论研究

提出一种既能克服刚性模成形和软模成形的缺点又吸取它们各自优点的成形工艺———管材固体颗粒成形工艺(SGMF),为材料的制备和加工提供了新的方法和手段。采用塑性理论对非均匀内压作用下的管材成形过程中的自由变形区塑性变形进行研究,建立了在非均匀内压作用下的管材成形塑性理论,得到了自由变形区的应力、应变及其壁厚的理论计算公式,并通过试验进行了实际验证。

镁合金超塑性的变形机理﹑研究现状及发展趋势

综述不同成形条件下的镁合金激活能及本构方程,对粗晶和细晶镁合金的超塑性变形机理予以详细的介绍。并对常见的几种镁合金超塑性加工方式进行探讨,并概述超塑性镁合金的发展趋势,认为未来超塑性镁合金将取得快速发展。获得高应变速率与低温超塑性镁合金并实现镁合金低成本化、安全化、环保化是目前研究的热点。

复合塑性成形新技术及其应用

介绍了几种复合塑性成形新技术,包括热锻冷锻复合技术、板料冲压冷锻复合技术、以及结合铸造和锻造特点开发出来的铸造锻造技术和半固态成形技术,以及它们在工业生产中的应用情况。

金属塑性成形中的三维有限元模拟技术探讨

介绍了用于金属塑性成形中的有限元法 ,系统地讨论了有限元模拟中的关键技术 ,即几何模型的建立、单元类型的选择、网格的划分与重划分、接触和摩擦问题等技术 ,并结合实例说明了三维有限元模拟在金属塑性成形领域中的具体应用。最后 。

振动场作用下金属塑性成形机理的研究和应用进展

振动力场对金属材料塑性成形过程的作用机理是振动辅助塑性成形技术的关键理论问题。该文介绍了相关问题的研究进展及振动辅助技术的应用现状,即振动影响塑性成形的微观机理、体积效应及表面效应等,并探讨了该技术亟需解决的问题和发展趋势。

金属塑性成形过程的微观组织模拟与优化技术研究现状

介绍了金属塑性成形过程中微观组织演变的数学模型和常用的微观组织优化目标函数 ,给出了金属塑性成形微观组织模拟和优化的主要方法———微观遗传算法和灵敏度分析方法的基本原理 ,叙述了近年来国内外金属塑性成形微观组织模拟与优化研究概况。

金属塑性成形三维有限元模拟过程中修正触模节点位置的一种新方法

提出了动态边界条件处理中修正触模节点位置的一种新方法——初矢修正法 ,从而解决了金属塑性成形三维有限元模拟中由于离散的模具网格造成的“死锁”问题。采用三维刚粘塑性有限元法 ,考虑工模具间的摩擦 ,采用作者所提出的网格重划方法对畸变网格进行重新划分 ,对叶片的锻造过程进行了模拟分析。在模拟过程中的每一加载步 ,均采用本文提出的初矢修正法对触模节点位置进行修正。叶片锻造三维有限元模拟的顺利进行 ,验证了采用本文所提出的初矢修正法修正触模节点的位置 ,可以避免由于离散的模具网格造成的“死锁”。因此该方法不但可行 ,而且可靠。

薄壁管纯弯曲塑性成形分析及回弹计算

回弹是薄壁管数控弯曲常见的质量缺陷。文章基于薄壁管弯曲变形微体受力分析,建立了薄壁管圆周方向上力的平衡微分方程和切向应力在薄壁管横截面上的分布函数。由此可确定中性层的位置,求出外加弯矩,并用虚功原理解得回弹角度。论文针对不同几何参数的薄壁管进行了数控弯曲实验,分析了弯曲角度和相对弯曲半径对回弹角度的影响规律,并验证了理论计算结果与实验结果基本相符。利用该文介绍的计算方法可在实际弯曲之前计算出回弹补偿量,以提高管件弯曲成形精度。