Warm Compaction Process of P/M Steels by Orthogonal Testing Method

In order to achieve higher density of P/M steels using the die wall lubrication compacting method or powder lubricant in warm compaction process, the influence of different process parameters on the green density of warm compacted samples was studied. According to the orthogonal test method, the authors systematically study the influence of the different compaction pressure, condition of lubrication and compaction temperature on the green density of the sample in the warm compaction process, and put forward the optimal process parameter of warm compaction experiment. It is found that, a high compaction pressure （≥700 MPa）, die wall lubrication combined with a small amount of internal lubricants, and fitting compaction temperature by different condition of lubrication, are the optimal parameters in warm compaction process.

汽车前车门加强板冲压工艺设计及成形优化

针对汽车前车门加强板变形复杂、材料流动不易控制、成形开裂等问题,首先分析了汽车前车门加强板结构特点,确定了“一模两件”的总体成形方案,并详细设计了拉延成形、修边-冲孔-整形、修边-侧冲和侧修边-侧冲孔-冲孔-切断的成形过程。其次以材料减薄率为切入点,采用数值模拟探究了压边力、模具间隙和冲压速率对零件成形质量的影响规律,预测了零件开裂的位置和程度,得到了较为优异的工艺参数:压边力控制在400 kN以内,模具间隙不小于1.10 mm,冲压速率不高于3000 mm·s^(-1)。最后采用正交试验方法,得到了各因素各水平最大减薄率平均值,计算出压边力、模具间隙和冲压速率这三者的极差分别为3.223%、1.489%和0.763%。基于分析结果得到了压边力300 kN,模具间隙1.15 mm,冲压速率3000 mm·s^(-1)的最优工艺参数组合,并进行了生产试验验证,制出了合格成形零件实物。

基于正交试验的医用微管挤出工艺参数优化

为得到多腔医用微管挤出成型的最佳工艺参数组合,提高微管制品质量,进行了医用微管挤出模具设计,并且,采用Polyflow有限元软件进行数值模拟。通过正交试验,分析注气压力p、入口流量Q及牵引速度v对医用微管内外轮廓椭圆度、直径及月牙腔壁厚的相对误差的影响,采用极差分析得到最佳工艺参数组合注气压力p为25 Pa、入口流量Q为540 mm3/s、牵引速度v为36 mm/s。最后,采用最佳工艺参数组合进行医用微管挤出成型实验。结果表明,数值模拟与挤出成型实验结果均满足医用微管制品尺寸精度公差要求,并且,两者各项误差的差值均小于5%。与无工艺参数挤出成型相比,引入注气压力和牵引速度作为工艺参数后,挤出成型的微管截面形状及尺寸精度均得到了优化,挤出制品质量得到了提高。

拉伸试棒模具结构对铸造铝合金组织的影响

针对现有的国家标准铝合金的试棒浇注模具,浇注的试棒存在夹渣、气孔、缩松、冷隔等铸造缺陷,无法合理反映合金的真实力学性能的现状,本文使用ANSYS等软件,利用流体静力学和传热学原理科学的分析了直浇道的倾斜角度和内浇道与集渣腔连接的位置铝合金组织的影响,设计了一种铝合金拉伸试棒的铸造模具。模拟结果表明,直浇道的倾斜角度为70°时,流体流速波动范围最小;内浇道与集渣腔连接的位置为集渣腔压心时,集渣腔集渣过滤效果最佳。浇注实验结果表明,本模具成型的ZL205A和ZL101试棒平均晶粒和枝晶间距均优于GB/T1173-2013模具成型试棒组织。分析认为,合理的流速控制(直浇道的倾斜角)和集渣腔高度设计有利于试棒获得晶粒细小,铸造缺陷少的组织。

工艺参数对6082-T6/AlSi10MnMg异种铝合金热融自攻丝接头成形性的影响

为探究工艺参数对6082-T6/AlSi10MnMg真空压铸铝合金热融自攻丝接头成形性的影响,采用正交试验法,将穿孔转速、进给速度和拧紧扭矩作为试验变量,通过极差分析研究了工艺参数对最小衬套高度和平均螺牙深度的影响规律。在正交试验结果的基础上,建立了参数值与被测指标的响应面模型,研究了各参数对成形质量影响的显著性。对最优工艺参数组合的接头进行了强度测试。结果表明,穿孔转速和进给速度对最小衬套高度影响显著,但二者的交互作用对最小衬套高度影响较小。平均螺牙深度主要受拧紧扭矩的影响,穿孔转速和进给速度对平均螺牙深度的影响较弱。在拉拔和拉剪工况下,工艺参数对接头强度有较大影响,参数优化后接头强度分别提高了9.48%和8.64%,剪切工况下接头强度变化较小。

U型框类零件双向拉深成形研究

针对U型框类零件成形质量不稳定、修整手工量大等问题,通过对零件结构的分析研究,借助CATIA对其进行了工艺补充面设计,并借助数值模拟对成形过程进行了仿真,研究了双向拉深成形工艺,设计了一种特有传力方式的双向拉深模具结构;选取凸凹模间隙、摩擦因数、压边力及拉深速度4个因素为优化变量,通过正交试验得出最优工艺参数组合,即压边力大小为30 kN、摩擦因数为0.1、凸凹模间隙为1.6 mm、拉深速度为6000 mm·s^(-1);最后针对拉深后回弹现象,对校正模进行了分析和设计并修整。生产试验表明,此模具结构可以很好地改善零件成形质量,提高效率并满足生产及设计要求。

大型压铸机试车固定装置的设计

为了保证大型压铸机各项性能指标符合设计要求,在出厂前需要进行试车。对此,设计了大型压铸机试车固定装置。这一装置由螺柱、T形滑块、挡座、圆棒组成,主要用于抵消试车过程中大型压铸机自身产生的水平力的作用。对这一装置的螺柱连接部位及圆棒处进行力学分析,得到受力危险区域。对受力危险区域进行仿真,得到受力临界值。通过设计和分析,保证大型压铸机试车过程的安全性。

GaN载片式功率放大器质量提升研究

随着T/R组件集成度的不断提升,氮化镓(GaN)功放载片因其输出功率大、效率高、体积小的特点,成为功率放大器发展中的一种新形态。文中研究了一种新型的GaN功放载片可靠性和质量评价提升的方法,针对于GaN功放载片的特点,该方法将微波单片和分立器件的评价方法相结合,关注功率管芯、匹配电容等可靠性核心元件,通过细化筛选试验、加严质量一致性评价,辅以加速寿命试验的方式,在早期剔除不良品,控制产品的技术状态,提升产品的可靠性。利用两型GaN功放载片产品进行验证,两型产品在质量一致性评价时发现高功率管芯和匹配电容的问题,证明该方法可以显著提升GaN功放载片的质量。

铝合金压铸模零件服役开裂失效分析

通过对服役2 000模次后发生开裂的铝合金压铸模零件材料的合金元素、金相组织、硬度、受力变形及热应力等进行分析,分别使用不同钢材材料及不同推杆结构进行对比验证,分析结果表明:模具温度因素引起的热应力分布不均是铝合金压铸模零件服役初期开裂的主要原因之一,提高模具零件表面强度和减少热应力分布不均能减少铝合金压铸模零件服役初期开裂风险,有利于延长模具的使用寿命。

主动螺旋伞齿轮闭塞挤压的成形分析

分析了主动螺旋伞齿轮闭塞挤压的金属流动路线,设计了预制坯的形状。成形试验获得了金属充填齿形腔的流动模式,提出采用专用双动压力机或在通用压力机上采用特殊模具实现坯料双向挤压的成形方法。网格试验显示,塑性加工的螺旋伞齿轮金属纤维连续而致密,揭示了塑性加工齿轮强度高和使用寿命长的原因。刚塑性有限元模拟结果进一步揭示了螺旋伞齿轮塑性成形机理。有限元计算结果与试验结果的比较,证明采用有限元法研究螺旋伞齿轮闭塞挤压工艺是可行的。

操纵壳体压铸充型和凝固过程的数值模拟

基于正交试验方法,并结合MAGMA铸造模拟软件对铝合金操纵壳体压铸工艺参数进行优化模拟研究,确定了指导压铸生产的优化工艺参数:压射速度为3.0 m/s,速度转换位移500 mm,模具温度为180℃。通过企业生产试验,验证了模拟所确定优化工艺参数的合理性,证明了压铸过程数值模拟的可靠性。

基于正交试验法的模锻模具磨损分析及优化

模具磨损是模锻成型过程中模具的主要失效形式,因此如何减小模具磨损量,进一步提高模具的使用寿命,是模锻工艺中急需优化的关键性问题。提出一种模锻成型过程中基于模具磨损的工艺参数优化方法,属于模锻工艺领域,是一种将模锻加工过程中的有限元模拟仿真试验与正交试验设计相结合的工艺参数优化方法。以热模锻工艺为例,在Archard磨损模型的基础上,推导出适用于热模锻模具磨损分析的修正模型,并且对热模锻中模具磨损过程进行基于Deform软件的有限元仿真分析。研究热模锻加工过程中模具工作表面的磨损深度与模锻工艺参数之间的关系,利用正交试验设计将不同的工艺参数进行组合分析,通过较少的仿真试验次数得到适用于热模锻的最优化工艺参数。使用极差分析法进行试验数据处理,推导出对模具磨损影响程度最大的工艺参数,为热模锻工艺中的模具磨损问题提供一种基于正交试验设计的工艺参数优化方法,得到模锻成型过程中使模具磨损量实现最小值的工艺参数最优解。

KGD质量和可靠性保障技术

通过裸芯片可靠性保障技术研究,在国内形成了一部完整的已知良好芯片(KGD)质量与可靠性保证程序,建立了从裸芯片到KGD的质量与可靠性保证系统,确立了裸芯片测试、老化和评价技术,实现了工作温度为-55～+125℃的裸芯片静态、动态工作频率小于100MHz的测试和工作频率小于3MHz的125℃动态老化筛选,可保障裸芯片在技术指标和可靠性指标上达到封装成品的等级要求。

纵向振动摆动辗压精密成形试验研究

本文结合节油器内花键套的结构特点 ,叙述了采用振动摆辗加工该零件的振型的确定和摆辗工艺参数的选择 ;进行了坯料的设计及其模具设计 。

普通液压机半滑动式液压胀形汽车桥壳的工艺研究

提出适合制造汽车桥壳大型复杂管类件的半滑动式液压胀形工艺:缩径后的管坯经两次液压胀形成形,采用由中间固定模块、左右滑动模块组成的半滑动式模具,管坯单次胀形量大、管壁减薄量较小,有效减小了合模力及滑动模块与模具导向板之间的摩擦力。给出了适合终胀形的预胀形管坯形状的确定方法。针对某小型汽车桥壳,设计了普通液压机上的液压胀形模具,进行了工艺试验,试制出合格的样件,得到了适合的预胀形及终胀形的加载路径。

主动螺旋伞齿轮闭塞模锻物理模拟

根据金属流动趋势设计了主动螺旋伞齿轮的预制坯;开式模锻螺旋伞齿轮试验结果显示,模具结构复杂,所产锻件有飞边;采用闭塞模锻成形了螺旋伞齿轮铅试件,揭示了闭塞模锻主动螺旋伞齿轮成形过程,说明了用闭塞模锻工艺成形主动螺旋伞齿轮的可行性;通过铅试件网格试验,揭示出在闭塞模锻中金属内部质点的流动规律、金属流线分布趋势及纤维状况,说明了锻造齿轮内在质量高的原因;提出采用局部加热,以工件柄部代替大端冲头,设计大、小端双动冲头闭塞模锻模具的创意.研究结果表明,螺旋伞齿轮闭塞模锻铅试样物理模拟对该类零件精密成形工艺制定及模具设计具有重要指导意义.

基于药料膨胀和流动均匀性的单孔药模具设计

为分析模具结构参数对发射药成型尺寸及出口速度均匀性的影响规律,基于正交优化方法,采用POLYFLOW软件对单孔硝基胍发射药的挤出成型过程进行了模拟仿真。分析了入口线速度恒定条件下模具结构参数对发射药成型尺寸及出口速度均匀性影响程度的主次关系,在此基础上优化了单孔发射药挤出模具结构。研究结果显示:对药料成型膨胀影响最大的因素为模具收缩角,其次为成型段长度,再次为压缩段长度;对出口速度分布均匀性影响最大的因素为模具收缩角,其次为压缩段长度,再次为成型段长度。基于最小膨胀率和最小出口速度极差对模具结构参数进行了优化,结果表明,优化后的药料出口速度均匀性得到提高。

局部热处理对不同模具压印接头静力性能影响分析

首先对同种基板不同压印模具的压印连接接头进行局部热处理,然后再进行拉剪试验,研究局部热处理对不同模具压印连接接头的抗拉强度、失效位移、能量吸收能力以及失效模式的影响。结果表明:局部热处理对方形与圆形模具压印连接接头的抗拉强度均有提升作用;对方形模具的失效位移有增大作用,对圆形模具失效位移有减小作用;对能量吸收能力均有提高作用。失效模式也受到局部热处理影响,方模与圆模压印接头经局部热处理后颈部被撕裂程度都增大,其中圆模压印接头经热处理后失效模式由内锁拉脱失效变为颈部断裂失效。

对扩孔试验用凹模圆角半径的探讨

在航空用金属材料铝合金和钛合金薄板进行成形工艺性能试验研究,发现标准中规定的凹模圆角半径参数并不能满足所有航空金属材料的成形试验要求,在实验分析的基础上指出存在的问题,并通过相应的试验验证提出建议性的修改意见,这对于更好的完善标准的内容,提高材料成形性能试验研究水平和更准确的指导生产具有重要的现实意义。

AZ31B镁合金挤压管材的内高压成形性能

通过拉伸实验和胀形实验研究了不同温度下AZ31B镁合金挤压管材的成形性能．结果表明,随着温度的升高,管材的轴向拉伸成形性能明显提高,但其胀形性能并没有相应变化．这主要是因为挤压过程导致管材环向变形性能与轴向变形性能存在较大差别,管材具有明显的各向异性特征．此外,采用分流模挤压的管材,沿管材环向还存在若干条焊缝．在热态下胀形时,焊缝成为最薄弱的部位从而提前破裂,降低了管材的整体胀形性能．