汽车身覆盖件成形技术与装备

1．引言 一种新车型确定以后，要迅速实现批量生产并抢占市场，汽车模具尤其是汽车车身模具能否快速制造是关键。在我国，生产一个车型的轿车共需模具4000多套，价值2-3亿元，但从总体上说，车身冲压模具的投入是最大的，仅白车身就占70％～80％。

国内外热作模具钢的研究进展

介绍了国内外传统和新型热锻、热挤压和压铸用热作模具,以及特殊用途热作模具的钢种和特点;热作模具钢热处理和表面处理技术的研究进展。提高模具钢纯净度、均匀和细化组织,用计算机模拟技术开发热作模具钢新钢种是目前提高热作模具钢寿命的重要方法。

P20塑料模具钢淬火及回火组织性能的研究

利用扫描电镜、金相显微镜、洛氏硬度计研究了P20塑料模具钢淬火及回火组织,并测定了硬度随淬火温度以及回火温度的变化。P20钢经830～920℃淬火得到板条马氏体,淬火后晶粒尺寸随淬火温度的升高有粗化的趋势但并不明显,直到890℃以后才明显粗化,因此,淬火温度应在830～890℃,以860℃为宜。P20钢硬度随回火温度升高而降低,碳化物析出增多并逐渐球化,马氏体板条边界逐渐变得模糊,有些板条合并变宽。P20钢经620℃×1h回火后其硬度为32.8～35.8HRC,能满足预硬化硬度要求,而且经830～890℃淬火+620℃×1h回火,硬度基本不随淬火温度变化,这将有利于工厂组织生产,因此最终选择预硬化工艺为860℃×30min淬火+620℃×1h回火。

人工神经网络在钢铁材料研究中的应用

人工神经网络是近年发展起来的模拟人脑生物过程的具有人工智能的系统,在钢铁材料研究中有着广阔的应用前景。人工神经网络可根据钢的化学成分和/或加工工艺参数对微观组织、相变温度和时间及性能等做出快速准确预测,并可用于研究钢的上述各影响因素间的相互关系。研究人工神经网络也可用于钢的冶金过程及钢的表面处理过程工艺参数的预测及控制。

Ti2AlNb合金高温拉伸性能研究及本构方程的建立

通过高温拉伸试验研究了Ti2AlNb合金在温度为900~1000℃、应变速率为0.0001~0.01 s^（-1）下变形温度及应变速率对材料伸长率和抗拉强度的影响,并基于试验结果研究了材料应变速率敏感性指数随温度及应变速率的变化趋势。结果表明：Ti2AlNb合金应变速率敏感性指数随温度及应变速率的变化呈先升高后下降的趋势,在温度为975℃、应变速率为0.0005 s^（-1）条件下达到峰值,随后快速下降。通过扩展Rossard提出的粘塑性关系式,修正了基于Backoften方程所建立的应力-应变本构关系式,建立了材料在不同温度下的热变形本构方程。试验结果与模型计算结果基本吻合,可用于表征Ti2AlNb合金在高温下的热变形行为。

碳对镁铝合金晶粒细化影响的研究

研究AM50合金与AZ91D合金采用碳进行熔体处理后晶粒形貌和晶粒大小的变化。结果表明,碳的加入使AM50合金晶粒尺寸由3.4 mm减小到0.86 mm,AZ91D合金晶粒尺寸由568μm减小到100μm左右。同时熔体处理后镁合金晶粒的晶界组织由不连续的块状分布变为相对粗大集中的连续网状分布。简述了碳对镁合金的细化机制。

大型数控成形机运动系统结构设计及有限元分析

运动系统是数控成形机实现其基本功能的关键部件,同时也是影响其加工精度最主要的部件。首先对成形机的运动系统开展机械结构设计,依据轻量化设计原则,对其关键部件Y轴和Z轴采用了铸铝材料,并将其设计为具有轻质支撑型芯和大面积惯性矩的三明治结构。然后通过有限元数值模拟方法对其进行了结构静力学和模态分析,并进行了工程验证,最后研究得知运动系统在刚度和强度方面均能满足成形机的使用要求和许用条件。

潮流发电技术的发展现状及趋势

介绍了潮流发电的基本原理和关键技术,对国内外潮流发电的关键设备水轮机的发展和成果进行了评述,分析了今后潮流发电技术的发展趋势。潮流发电作为一种最新的可再生新能源利用技术,具有很好的发展前景。

消失模数控加工成形设备结构有限元分析

消失模数控加工成形设备是基于无模化制造技术而开发的一种可直接对消失模模样材料进行加工以获得所需泡沫塑料模的数字化成形设备,其机械结构主要由本体机构和运动系统组成。因此,本体机构和运动系统的设计与开发直接反映成形设备整体设计水平的高低,需对其进行强度和刚度分析。通过有限元分析方法对成形设备的本体机构机架和运动系统主承载轴分别进行了结构静力学和模态分析,并以此分析结果验证得知该成形设备的强度和刚度均能满足使用要求,最终为其结构设计与优化提供有力技术支撑。

现代挤压装备的发展

简要介绍了挤压装备的发展历程、挤压产品的特点及其在国防工业和国民经济各行各业中的应用;阐述了我国挤压装备迅速发展的现状。尽管我国近年来挤压装备发展迅速,已经成为世界挤压大国,挤压装备数量和挤压力位列世界前茅,然而我们还不是挤压强国。与发达国家的挤压装备技术比较,挤压装备的前沿技术、挤压工艺、模具设计理论和方法、自动控制、模具结构创新和现代化精密加工、产品质量乃至挤压装备的数量以及规格和类型的分布诸方面依然落后。随着科学技术的发展与进步,人类生产活动的不断延伸,对于挤压制品的要求越来越高,因此挤压机的大型化、智能化、可靠性、设备生产能力极限化以及超高压油泵直接控制是未来挤压装备的发展趋势。

铁素体/马氏体双相钢的组织及性能

采用金相显微镜、SEM等试验方法,研究了中碳铁素体/马氏体双相钢的组织及性能。结果表明：在785-800℃淬火,起始组织为铁素体加珠光体的A型组织钢和起始组织为马氏体的B型组织钢随两相区淬火温度的升高强度升高;原始组织不同两相区淬火后钢的组织及性能不同,经785℃×30 min淬火的B型组织钢强度明显高于A型组织钢,经800℃×30 min淬火的B型组织钢伸长率和断面收缩率高于A型组织钢;785℃保温10 min淬火的B型组织钢相比于A型组织钢奥氏体化过程加速,钢的强度及塑性均好于A型组织钢;两相区淬火具有双相组织的钢具有连续屈服和快速应变硬化现象及低的屈强比,785℃×30 min两相区处理的钢与调质处理的钢相比塑性低但强度明显提高,785℃×10 min两相区处理的B型组织钢强度略低于调质钢,但塑性略有增加。

基于人工神经网络的P20钢热处理工艺

用BP人工神经网络及材料微观分析方法研究了热处理工艺对P20钢硬度的影响。结果表明,BP网络能根据淬火及回火温度精确预测P20钢热处理后的硬度;BP网络预测结果表明,P20钢经800～920℃淬火及530～650℃回火,在给定的淬火温度下,随回火温度的增加硬度急剧降低;在给定的回火温度下,随淬火温度的增加硬度略有增加。材料微观分析表明:这主要归因于回火温度升高造成的碳化物长大和α相的回复程度的加剧及淬火温度升高造成的碳及合金元素固溶量的增加。

基于人工神经网络及正交多项式回归分析的H13模具钢热处理工艺研究

用BP人工神经网络、正交多项式回归分析及材料微观分析方法研究了热处理工艺对H13钢硬度的影响。结果表明,BP网络能根据淬火及回火温度精确预测H13钢热处理后的硬度。BP网络及正交多项式回归模型,均能用于研究淬火及回火温度对硬度的影响规律。模型研究结果表明,H13钢热处理时,淬火温度、第一次及第二次回火温度对硬度的影响显著,显著性水平为0.01。经980～1100℃淬火及540～620℃二次回火,H13钢的硬度在40～57 HRC范围;在给定的淬火温度下,随回火温度的提高硬度急剧降低,第二次回火温度比第一次回火温度对硬度的影响更大;在给定的回火温度下,淬火温度的增加使二次回火硬度增加约4 HRC;在1040℃淬火时,达到50～53 HRC硬度的回火温度区间最大;随淬火温度的提高,达到40～49 HRC硬度的回火温度区间减小。

热障涂层隔热性能测试方法分析

分别利用4种不同的隔热性能测试方法,对氧乙炔火焰喷涂工艺制备的ZrO2陶瓷热障涂层的隔热性能进行了测试,通过红外测温仪和热电偶连接温度记录仪两种不同方式,测试试样金属基体温度,获得4组不同涂层厚度试样金属基体的温度变化曲线,并结合陶瓷涂层的服役工况对测试结果进行了分析,结果表明,测试方法不同,隔热性能测试所得数据也有所差异,但这4种测试方法均可不同程度的反映热障涂层的隔热效果及变化趋势,在接近实际服役工况条件下,可定性评估涂层隔热性能。

Cr-Ti-N系多层膜成分及周期对抗冲蚀性能的影响

苛刻环境下发动机组件存在严重的固体颗粒(SPE)冲蚀,导致其可靠性降低。为研究多层膜成分及调制周期对膜层冲蚀性能的影响,利用金属蒸发真空弧离子源(MEVVA)和磁过滤阴极真空弧复合离子束沉积技术在AM355基材表面制备交替周期分别为5、13和26的3组CrNx/TimCr1-mN、TiNy/TimCr1-mN多层膜。采用微粒喷浆冲蚀试验机、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)等对膜层冲蚀性能、形貌及物相结构进行测试表征。结果表明:采用该技术制备的CrNx/TimCr1-mN、TiNy/TimCr1-mN多层膜结构致密、交替层变化明显。随着交替周期的增加,两体系多层膜的晶面间距减小,抗冲蚀性能得到提高,分别提高了8倍和20倍以上。

超高强度钢板热冲压用多功能防护涂料的应用研究

针对目前国内超高强度钢板热冲压表面防护领域存在的技术瓶颈,研制了具有高温防氧化性、润滑性、脱模性和导热性等复合功效的多功能防护涂料。在高温下(950℃以上),防护涂料的综合防氧化效果大于91.5%,可稳定保护10 min以上,且其摩擦系数小于0.11。多功能防护涂料的使用,既避免了热冲压件开裂、起皱等缺陷,又保证了成形精度,具有很高的生产应用价值。

大型压铸机哥林柱断裂失效分析

通过断口观察、组织分析以及有限元分析等手段研究了某大型压铸机哥林柱断裂失效原因。结果表明,哥林柱内部存在明显的冶金和热处理缺陷,裂纹源区有皮下气泡和非金属夹杂物,组织中存在网状和游离铁素体。哥林柱应力最大值出现在和头板的连接处,在应力集中的螺纹根部形成裂纹是哥林柱断裂的主要原因。

形变对热冲压钢板B1500HS微观组织与力学性能的影响

采用光学显微镜及透射电镜观察,并进行力学性能试验,研究了固体介质持压淬火和热冲压两种条件下B1500HS钢板的微观组织形貌和力学性能,分析了形变对热冲压钢板强化的作用机理。结果表明:加热温度950℃,保温5min的条件下,固体介质持压淬火与热冲压后钢板金相组织均为板条状马氏体和少量残余奥氏体,材料强度大幅提升,抗拉强度分别达到1265、1448 MPa;相比固体介质持压淬火,热冲压成形试样中马氏体含量提高10.06%;热冲压形变强化相变,细化马氏体,位错密度增加并促进碳化物析出;高密度位错、细晶强化和析出强化的共同作用,提高了材料力学性能。

新型高性能热作模具钢RX4在精锻模上的应用

通过采用EBT+LF+VD+ESR冶炼精炼工艺、钢锭高温扩散均质化技术、三镦三拔多向锻造技术、固溶双细化热预处理技术,获得了一种新型的高性能热作模具钢RX4,该模具钢的纯净度、均匀性和等向性均得到了有效地保证。在此基础上,本文研究了RX4材料的组织、性能和在精锻模具上的应用情况。结果表明,RX4材料具有较高的热稳定性、高温强度、及抗热疲劳性能。RX4精锻模具现场使用情况表明,在相同的工艺条件下,其精锻模具的平均寿命较H13同类产品有较大幅度的提高。

基于S7-300PLC和Wincc的移载车控制系统

本文介绍了筒子纱自动染色生产线中的物流设备——移载车,该设备能够替代人工实现纱卷在不同工位之间的转运。移载车采用西门子S7-300PLC及组态软件Wincc开发出控制系统,能够实现单机、联机功能。目前在某印染企业运行2年,运行状况良好,对整条生产线稳定的全自动生产运行起到了重要作用。