热镦棒料温度场的研究

对电热镦粗棒料工艺中通电加热的导热机理进行了理论推导，建立了非稳态、有内热源及变电阻率的导热微分方程式．通过实验，给出了初始条件和边界条件，采用有限傅里叶变换法，求得了定解问题的解析解，经试验验证，与实测值偏差小于５％，可用作温度控制的数学模型．

多向镦拔2219铝合金硬质相形貌观测与分析

为进一步优化2219铝合金的力学性能,采用多向镦拔工艺改善2219铝合金中硬质相形貌。随着累积变形量增加到7.9,硬质相面积占比从9.66%降低为7.37%;并且其中长径比大于3的硬质相占比由初始的83.15%降低到34.23%。基于应变梯度理论建立了长椭球硬质相的细观模型,考虑到硬质相尺度效应,当其长径比从1增加到8时,应力集中系数从3.17增大为11.67;随着变形量的增加,硬质相的尺度效应逐渐弱化。通过多向镦拔实验证明了其可以有效改善硬质相形貌;将实验结果与计算结果进行对比,证明了应变梯度理论应用于2219铝合金硬质相分析的可行性。

钢铝板机械铆镦工艺研究

根据机械铆镦工艺过程的变形特点,设计了钢铝异质板材铆镦连接的简易模具,并进行了系列铆镦试验,基于Abaqus平台建立了机械镦铆过程的有限元分析模型,分析了铆镦成形各阶段的成形特征,探讨了工艺参数对相对凹凸模间隙、相对底部厚度和相对镦挤距离的影响。结果表明,所建立的有限元模型较准确,最大误差为2.46%;铆接接头的相对颈部厚度分别与相对凹凸模间隙、相对底部厚度和相对镦挤距离成正相关,铆接接头的相对互锁值与其成负相关;整形过程增大了铆接接头的颈部厚度,但互锁值有所降低,当相对镦挤距离由0增大到0.44时,铆接接头的抗剪切强度提高了18.7%,而剥离强度则降低了24%。

复合镦挤工艺批生产质量和效率提升研究

基于航天与国防军工等领域对高强韧镁合金坯料产品的大量需求,以复合镦挤工艺为研究对象,开展了该工艺应用于产业化的批生产适应性研究。针对该工艺产业化过程中镦挤产生的压余过大、处理压余导致的工序不连续和镦挤大高径比坯料时挤出坯料弯曲的问题,提出3种改进方案,通过三维建模、数值模拟和成形工艺试验进行了验证。结果表明:挤压模口下方导引板的设计,将原本弯曲1.90°的坯料矫正为0.01°,有效提高了坯料成形直线度;复合镦挤无压余技术的应用,减少了10%的坯料损耗,避免了不必要的工序;连续生产快换模具结构的设计,使得仅更换模具部分构件就可以生产不同规格的坯料,实现连续镦挤,提高了生产效率和模具使用寿命。

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。

埋件钢筋热镦机自动化控制系统的设计

针对埋件钢筋热镦机在不确定性和噪声干扰下的稳定运行需求,设计了一种自动化控制系统。该系统通过位置与温度传感器采集实时运行状态数据,利用微处理器和现场可编程门阵列实现数据的预处理,并结合模糊PID控制算法计算出自动化控制量。实验结果表明,该系统能有效控制加热温度和钢筋位置,使二者迅速达到预设值。在噪声干扰条件下,系统仍能保持顶镦杆速度和砧子速度的稳定,并实现了顶镦杆速度和砧子速度不同程度的精度提升,显著提高了埋件钢筋的加工质量。

用锥形板镦粗的新工艺及其力学原理

在文献［１］中用新的理论，论证了圆柱体毛坯在平板间镦粗，不可避免地存在着内部应力状态不佳与变形不均匀的严重弊病。为了改变这种状态，从边界条件入手，提出了一种新型的圆锥形镦粗板。用该工具镦粗毛坯，改变了其内部的应力状态，有利于毛坯中缺陷的锻合，不利于内部萌生裂纹。所建立的力学模型和物理模拟实验，完全证明了这点。

锥形板镦粗新工艺的数值模拟

利用ANSYS软件对锥形板镦粗圆柱体的整个过程进行了数值模拟。介绍了模型建立时的简化及参数选取情况;给出了变形过程中,不同压下量下毛坯内部的变形过程及应力、应变分布情况;并对比分析了锥形板镦粗和普通平板镦粗时的应力、应变情况。分析结果表明该新工艺对改善毛坯内部的应力、应变状态起到一定作用,从而定量地证明了锥形板镦粗圆柱体力学模型的正确性,对该理论的完善起到一定作用。

镦挤拔模斜度对成形的影响规律研究

由于坯料在镦挤变形过程中要经过镦粗和挤压变形, 给模具参数的选择带来一定的难度。凹模的拔模斜度是影响成形工艺的一个重要参数, 关于拔模斜度大小的选取, 目前尚无准确的公式、曲线或表格。论文以数值仿真技术为依托, 建立了基于刚粘塑性有限元法的镦挤热成形工艺有限元模拟模型, 利用塑性成形仿真软件 DE FORM-3D对镦挤工艺进行模拟仿真, 分析讨论了不同拔模斜度对镦挤热成形过程的影响以及成形过程中可能产生的缺陷, 建立了基于数值模拟仿真模拟结果的最佳拔模斜度成形规律曲线, 为指导镦挤工艺设计中凹模拔模斜度的选择提供了理论依据, 也为其它挤压凹模斜度的选择提供了参考。

高钨镦块材料的组织与性能

电镦发动机气门用镦块材料要求具有高的高温硬度，同时保持一定的韧性和可加工性。所研制的Ｗ２５２，Ｗ２３２高钨合金镦块在８００℃时，ＨＶ值分别为１５０和１６９，其使用寿命比ＣｕＷ８０镦块提高２０倍以上。用于生产排气门时，其成品率由５７．８％提高到９８．２％以上。

磷铜球高效自动镦球机设计及应用

针对磷铜球生产效率低、圆球成型质量低等问题,设计了一套高质高效镦球机系统。该系统以欧姆龙PLC控制器为核心,分别设计了多方向校直装置、结构简单的剪断与松紧装置、具有导向功能的挤压装置,再结合液压传动技术、PLC控制技术与传感器技术,优化了磷铜棒的校直效果,缩短了生产时间,保证了圆球成型质量。通过生产车间的实际运用证明,该系统可以高质高效地完成磷铜球加工任务。

钢筋镦粗半灌浆套筒黏结性能试验

为增强钢筋-灌浆料界面的黏结强度,提升灌浆套筒的连接性能,提出1种钢筋镦粗后伸入半灌浆套筒锚固端的连接方式。通过进行12个试件的单调轴向拉伸试验,研究不同镦头长度、锚固长度对钢筋-灌浆料界面黏结性能的影响。结果表明:1)锚固长度一定时,镦头长度为2 cm的镦粗钢筋与灌浆料的极限黏结强度相比普通试件提升11.0%~12.1%,但界面的黏结强度会随镦头长度的增加而降低;2)界面的黏结强度与锚固长度呈明显的负线性相关,且对普通试件的影响较镦粗试件更加明显;3)界面极限黏结力相同时,普通钢筋锚固长度为4d(d为钢筋公称直径),镦粗钢筋锚固长度仅需3d。本文成果可为灌浆套筒连接的设计优化提供一定的借鉴与参考。

TC4钛合金热镦加热过程中应力场的分析研究

本文针对钛合金棒料局部加热、局部成形的问题，对钛合金加热过程中的热应力场进行了模拟及有限元分析计算，讨论了温度场对钛合金内部热应力的影响，得到的结论对钛合金棒料热镦工艺的设计提供了理论依据。

气门电镦机的智能控制系统

从气门电热镦粗的生产出发 ,分析了电镦机的工作原理 ,设计了智能控制系统的硬件和软件 ,提出了电热镦粗产品缺陷消除专家系统和温度控制的模糊专家系统。试运行表明 ,该系统设计合理 ,可靠性高 ,大大减少了气门电镦生产的废品率 ,提高了产品质量。

TC4钛合金热镦加热方法

通过对ＴＣ４钛合金加热方法的研究，提出了接触电加热快速升温的方法，有效避免了空气污染．针对加工中经常出现的热裂，用有限元法计算了加热过程中的温度场和应力场，结果表明加热效果良好，并且通过实验验证了其可行性，为钛合金棒料热镦工艺的确定提供了理论和实验基础．

气门变体积镦粗的工艺分析

针对电镦成形,提出了一种变体积镦粗算法,通过有限元程序对电镦成形工艺进行理论分析,并针对不同工艺参数对成形的影响做了对比分析,为后续成形工艺的控制提供理论依据。

系列化拉条镦头模设计

介绍了在通用冲床上使用镦头模热镦成形系列化拉条半球形端部的模具设计要点、模具结构、工作过程以及主要零件的设计方法。该模具可快捷地更换凸模与夹紧镶块,镦压不同尺寸规格的拉条。

钻头钥匙镦锻工艺和模具设计

介绍了在通用冲床上镦锻钻头钥匙的新工艺和模具设计要点 。

冷挤压镦饼毛坯与凹模的配合

将自由镦粗毛坯外径与冷挤压凹模的关系理解为间隙配合 ,确定了毛坯的基本偏差和公差带。自由镦粗毛坯公差带有特殊的变化规律 ,毛坯与凹模的基本尺寸 (外径与内径 )可写成和GB/T180 0 1—

1022冷镦钢镦头开裂分析

对唐钢 1 0 2 2冷镦钢进行了金相组织、力学性能、化学成分等试验分析 ,找出了 1 0 2 2钢开裂的主要原因是