新型电冲击复合锻挤工艺对薄壁高筋构件成形质量的影响规律研究

目的为保证运载装备高功效轻量化的同时,提升其支撑防护结构的成形性能,提出一种铝合金薄壁高筋构件电冲击复合锻挤成形工艺方法,并探究模具下压量、电流密度对铝合金薄壁高筋构件成形质量的影响。方法通过DEFORM-3D仿真软件模拟分析2024-T4铝合金薄壁高筋构件电冲击复合锻挤下材料流动和填充规律,并对仿真分析结果进行电冲击复合锻挤成形试验验证。结果仿真模拟表明:随着模具下行,材料流动和填充难度增加,成形质量下降,不同电流密度对薄壁高筋构件成形影响程度不同。通过不同的电流密度进行试验,得到薄壁高筋构件最佳成形工艺。试验结果表明:当坯料预热至300℃,脉冲电流值为600 A时,成形后构件未见明显的开裂和填充不满等缺陷,成形的筋高提升35.14%,成形质量最好。结论与无电冲击的薄壁高筋构件相比,电冲击复合锻挤成形时构件整体成形性能提升,这是由于构件受脉冲电流焦耳热效应和非热效应的影响,金属流动性增强,成形载荷降低,更容易填充模具型腔。

SiC颗粒增强金属基复合材料成形性能研究

对一种ＳｉＣ颗粒增强铝合金基复合材料的锻造和挤压成形性能进行了研究，绘制了该材料的锻造成形极限图。研究了塑性成形对该材料微观组织的影响和成形的力能变化规律，结果表明：该材料的塑性变形是通过基体的塑性变形来实现的；在热变形时，ＳｉＣ颗粒能够通过转动来调整方位，形成沿金属流动方向的定向分布；塑性成形有助于细化ＳｉＣ颗粒，促进颗粒的均匀分布；材料在热锻时存在一强化极限，与此强化极限对应的变形程度随锻造温度的降低而增大；材料的成形极限与变形温度和变形速度等条件有关。

挤锻复合成形Mg-4Al-2Sn镁合金的组织及性能研究

采用不同的挤压温度和锻压温度对新型含锡镁合金Mg-4Al-2Sn试样进行了挤锻复合成形试验,并进行了显微组织和力学性能的测试、对比和分析。结果表明:随挤压温度和锻压温度的升高,试样的晶粒先细化后粗化,抗拉强度、屈服强度先增大后减小,组织改善。在350℃挤压然后380℃锻压的试样抗拉强度、屈服强度最大,分别为325、230 MPa。

锻压温度对挤锻复合成形AZ80-CeTi镁合金性能的影响

采用不同的锻压温度进行了汽车用AZ80-CeTi镁合金试样的挤锻复合成形,并进行了拉伸性能及冲击性能的测试与分析。结果表明:随锻压温度的升高,挤锻复合成形试样的抗拉强度、屈服强度、冲击吸收功均先逐渐增大后缓慢减小,断后伸长率先减小后增大。和320℃锻压的结果相比,380℃锻压温度下的抗拉强度、屈服强度、冲击吸收功分别增大了32 MPa、35 MPa、3.2 J,断后伸长率仅减小1.4%。挤锻复合成形AZ80-CeTi镁合金试样的锻压温度优选380℃。

高端商务车铝合金转向节精密铸锻复合成形工艺优化

以A356铝合金转向节作为典型案例,详细分析了零件的材料、结构和性能特性,以及现有生产工艺存在的不足之处。在对比分析3种铝合金挤压铸造成形工艺优缺点的基础上,提出对精密挤压铸件进行小飞边精锻,通过塑性成形来提高零件内部的致密度,进而达到提高其力学性能和承载能力的目的。通过对精锻成形工艺的机理分析,建立了工艺参数优化模型,明确了转向节挤压铸造与小飞边精锻复合工艺流程。经过试产验证,该工艺方案具有工艺流程短、节材、节能、制件质量高、生产成本低、经济效益好等特点,受到国内外高端客户的欢迎。

新能源汽车空心电机轴复合成形工艺数值模拟及优化

基于SimuFact模拟分析软件,对新能源汽车空心电机轴复合成形工艺的多工序进行数值模拟分析与优化。研究结果表明:在热挤压成形过程中,等效塑性应变主要集中在靠近凸模前端的位置,材料沿轴向两端流动;经过径向锻造后,电机轴空心段的等效塑性应变沿直径方向先减小后增大,台阶段的等效塑性应变沿直径方向逐渐增大。经正交实验优化后的冷径向锻造工艺参数为:锤头相对转角为18°、锤头下压量为1.0 mm、锤头入模角为22°、坯料进给量为1.0 mm。在此基础上,成功地研制出一种通过热挤压结合冷径向锻造复合成形的新能源汽车空心电机轴,并分析了复合成形工艺对空心电机轴的微观组织及晶粒细化的影响。

长城2020转向节锻模设计及其锻造工艺生产验证

针对长城2020汽车转向节法兰截面形状复杂、轴部过粗、杆部过细和前、后羊角间距过大等结构问题,通过对该锻件局部尺寸进行分析阐述,结合多年汽车转向节锻造经验,对预锻型腔、终锻型腔及飞边桥的关键部分分别进行设计、分析论证,并采用加热挤压的制坯工艺与模锻复合成形工艺进行批量生产,得出预锻工步是转向节锻造过程中最关键的工步,并且,优良的预锻设计不但能提高终锻模膛充填性能,而且还可以防止锻件产生折叠。2020汽车转向节经过现场生产验证可知,锻件材料利用率达到了78.2%,比同类转向节的材料利用率高出8.2%,合格率达到了99.3%,同时模具寿命亦可延长至40000件。研究结论对提高锻件合格率和锻模寿命具有重要的实际意义。