铝镁合金板热渐进成形工艺的研究

为了实现铝镁合金板料单点渐进成形,根据铝镁合金板料成形特性,提出一种热渐进成形工艺方案。借助金属板料数控柔性快速成形机进行渐进成形,利用电热板装置加热,采用石墨与Mo S2复合润滑剂进行润滑,对7075铝镁合金材料热渐进成形进行工艺研究与理论分析。结果表明:1.5 mm厚的7075铝镁合金板料加热温度控制在200~250℃范围,进给速度设置在1000~2000 mm·min-1范围,主轴转速设置在3000~4000 r·min-1范围;在陡峭区域采用大步长进给成形,在平坦区域采用小步长进给成形;在保证材料充分塑性成形条件下,尽量采用较大工具头半径,可以实现铝镁合金板料热渐进成形。     

镁合金板料数控热渐进成形时的摩擦和润滑性能

利用数控实验机床和摩擦实验研究AZ31镁合金板料数控热渐进成形时的摩擦和润滑机理。结果表明:镁合金薄板在加热条件下可以实现单点渐进成形;固体润滑膜可分为粘结型和吸附陶瓷型两种;固体石墨和MoS2润滑剂的初始摩擦因数均小于0.12,均可保证热渐进成形件获得良好的内外表面质量,没有任何划痕和裂纹等缺陷;吸附多孔陶瓷型固体润滑膜具有润滑和自润滑作用,固体润滑剂颗粒大小对初始摩擦因数有一定影响;固体BN粉末没有起到润滑作用,不能单独作为热渐进成形用固体润滑剂;当温度小于500℃时,固体石墨和MoS2粉末按一定比例配置的润滑复合喷剂的初始摩擦因数均小于为0.2,且表现出一定的协同作用。     

AZ31B镁合金板料工具转动渐进成形不同润滑方式的比较

使用数控渐进成形机床,打破传统热渐进成形的外部热源加热方式,利用工具头转动时与板料之间产生的"绿色"摩擦热成形AZ31B镁合金板料。通过实验综合研究几种不同润滑剂对AZ31B镁合金板料的渐进成形能力及成形表面粗糙度的影响,结果表明:与石墨粉末、MoS2粉末、石墨喷剂和粘附型石墨相比,选用锂基高温润滑脂,镁合金板料有更好的渐进成形能力,成形角≥60°,且成形表面的粗糙度Ra值约为2.47μm。     

PC板材渐进成形性能实验研究

利用数控渐进成形机床对PC板料进行渐进成形实验,探究了成形工具头不同主轴转速和进给速度对PC板成形极限的影响。实验结果表明,当进给速度保持3000 mm·min~(-1)不变时,随着主轴转速的增大,板料渐进成形力不断减小,成形极限不断降低,零件表面质量也不断下降,并且当主轴转速达到1500 r·min~(-1)时,零件底部会出现表面褶皱缺陷;当主轴转速保持500 r·min~(-1)不变时,随着进给速度的增大,板料渐进成形力不断增大,成形极限不断降低,零件表面质量较好,底部未出现表面褶皱缺陷。     

各向异性对镁合金板材渐进成形的影响及微观组织演变

利用数控实验机床(CNC)、热拉伸实验机和金相显微镜,研究了AZ31B镁合金薄板在加热时渐进加工成形和显微组织变化规律.结果表明:镁合金薄板在加热条件下可以实现单点渐进成形,极限角随着温度的增加而增加,200 ℃时的成形极限角为60?;各向异性对板料的渐进成形影响较大,且250 ℃时合金各向异性最小;渐进成形包括加工硬化、静态再结晶和动态再结晶的复杂过程;板材的微观组织由粗大和细小晶粒组成,这取决于板料的成形温度和成形时间;板料质量是影响镁合金渐进成形质量的主要因素之一.     

钢板电磁感应加热辅助渐进成形成形极限研究

为研究Q235钢板在电磁感应加热方式下的数控渐进成形成形极限,基于电磁感应加热技术进行了Q235钢板的热渐进成形成形极限试验。通过设计正交试验研究了板料厚度、温度、层进给量对成形极限角的影响,并通过极差分析得出各因素对成形极限角影响的显著性水平。研究结果表明:基于电磁感应加热技术进行钢板的数控渐进成形过程中,成形极限角随板料厚度的增大而增大,5 mm厚的钢板成形极限角可达85. 71°;成形极限角随成形温度的增大而增大,但当温度超过780℃时板料氧化严重,较合适的成形温度在580～710℃;成形极限角随层进给量的增大先增大后减小,最佳成形层进给量为0. 3mm。各工艺参数对板料成形极限角影响的显著性水平顺序为:温度厚度层进给量。     

单点渐进成形时工艺参数对成形能力的影响

采用2A12铝合金作为试验材料,以成形极限角作为衡量工艺参数对板料单点渐进成形的成形能力影响的标准。试验中研究对成形能力影响的工艺参数有:工具头半径、加工步长、进给速度和主轴转速。采用正交试验法对板料在单点渐进成形中的成形极限进行研究。试验结果表明,对板料单点渐进成形的成形能力影响最大的因素是加工步长,其次是进给速度、主轴转速和工具头半径。     

工具转速对AZ31B镁合金圆锥盒摩擦热渐进成形板料温度及成形能力的影响

针对镁合金室温下成形性能差的缺点,为了提高其成形性能,采用不需要外部加热而依靠自身摩擦热进行的镁合金摩擦热渐进成形进行研究,介绍了镁合金圆锥盒摩擦热渐进成形的基本原理、工艺路径设计以及成形过程分析。制定了2 mm厚AZ31B镁合金板料成形锥角45°和高度60 mm的圆锥盒形件的工艺方案,选择工具旋转速度为0~6000 r·min~(-1)、进给速度为1000~2000 mm·min~(-1),设计成形工具的运动轨迹之后进行渐进成形工艺实验。实验结果表明,成形高度和进给速度等因素对成形性能的影响较小,而工具转速对成形性能影响较大,转速越高(0~6000 r·min~(-1))则板料与工具摩擦产生的温度就越高。当转速在0~1000 r·min~(-1)或≧1500 r·min~(-1)时,成形不能进行,转速在1000 r·min-1≤ω≤1500 r·min~(-1)时,成形可以顺利进行。因此可以通过控制工具转速所产生的摩擦热有效提高板料的成形性能。     

板料零件数控渐进成形工艺研究

板料零件数控渐进成形工艺是一种通过数字控制设备 ,采用预先编制好的控制程序逐点成形板料零件的柔性加工工艺。本文就板料零件数控渐进成形工艺的成形过程、变形机理、极限半顶角等方面进行了探讨。认为 ,板料零件数控渐进成形是使板料的厚度减薄 ,表面积增大 ,靠逐次的变形累积产生整体的变形。变形区厚度的变化与成形半顶角有关 ,其中 ,成形极限半顶角是数控渐进成形能否成功的关键 ,它不仅与材料有关 ,而且与板料厚度有关。     

AZ31B镁合金热渐进成形实验研究

单点渐进成形中通常用最大成形角来表示成形极限,对于研究尚少的热渐进成形,研究其成形极限能够对后期该材料的相关实验研究有借鉴作用。提出一种以油浴方式对AZ31B镁合金板料进行加热处理,并以此辅助的热渐进成形实验,用升高温度梯度的方式探索了合适的加工温度,并在该温度下研究不同板料厚度下的成形极限。结果表明:在介质油温度为200℃左右时,板料的加工性能良好,可以进行渐进成形实验,成形件完整且无明显缺陷;在此温度下,1 mm厚的板料成形极限为45°~47°,1.5 mm厚的板料成形极限为60°~62°。     

AZ31B镁合金板热渐进成形的精度研究

成形精度差是限制单点渐进成形发展的重要因素,针对单点渐进成形技术难以实现对材料高温处理再加工的问题,提出一种基于液体介质加热的单点渐进成形方法,并通过依次提高温度的方法,探索了适合进行AZ31B镁合金板料单点渐进成形的实验温度。同时,研究了在该温度下采用单点渐进成形方法加工AZ31B镁合金方锥件时,成形角对精度的影响。结果表明:液体介质加热的方法对单点渐进成形有效,在加热油温达到200℃时能够完成镁合金板料的单点渐进成形过程;方锥成形件的精度影响分两种形式——侧壁鼓凸和棱边回弹,并且随成形角的增大,侧壁鼓凸和棱边回弹的回弹量都减小。     

H180YD+Z高强度钢热镀锌板的渐进成形实验

板料零件数控渐进成形工艺是一种通过数字控制设备,采用预先编制好的控制程序逐点成形板料零件的柔性加工工艺。文章利用数控实验机床(CNC)对热浸渡钢板H180YD+Z的渐进成形性能进行研究,测试了成形极限角和成形性能曲线。结果表明,该材料在渐进成形过程中,其零件厚度分布基本符合t=t0cosθ的规律,成形性能好,可适用于汽车钣金件的渐进成形,为板材的渐进成形工艺提供了理论依据。     

工业纯铝板料渐进成形极限图研究

板料渐进成形极限图和传统成形极限图有显著不同,到目前为止尚未有统一的测试方法.提出了一种测试板料渐进成形极限图的方法,成形工具分别沿往复圆弧和交替往复圆弧轨迹运动,对0.9mm工业纯铝板进行渐进成形.板料破裂后,获得了主应变和次应变,建立了该种板料渐进成形极限图.通过板料渐进成形分别成形了一些零件,测量了零件的主应变和次应变并绘制了它的渐进成形极限图.结果表明,所获得的工业纯铝渐进成形极限图能较为准确地预测渐进成形中板料的破裂,测试方法适用于渐进成形极限图的建立.     

板料渐进成形极限图测试方法研究

成形极限图是判断板料成形中是否会发生失效的重要依据。渐进成形中的板料成形极限图和传统冲压成形极限图有显著不同。板料传统冲压成形极限图测试方法已较为完善,而对于渐进成形尚没有形成统一的标准。本文在已有的测试方法基础上,提出了通过渐进成形圆弧沟槽、十字交叉圆弧沟槽直至板料端部破裂后,测量破裂位置最大和最小主应变以获得板料渐进成形极限图的新方法。通过数值模拟研究,分析了采用该方法对板料进行渐进成形时板料局部的应变状态,表明该方法可行;并使用该方法得了0.9mm厚工业纯铝1060板料的渐进成形极限图。     

加热成形中纯钛板与模具间的摩擦行为（英文）

板料/模具间的摩擦润滑条件是影响薄壁钛合金产品成形质量、成形极限和模具寿命的关键因素。利用压缩扭转摩擦方法,结合正交试验设计,改变模具材料、润滑状态、温度和压力等参数,研究热成形CP-3钛板和模具间摩擦因素的变化规律及作用机理。结果表明:影响CP-3板料温成形摩擦因数显著因素为润滑剂、模具粗糙度、模具材料、转速、压力和温度;相对于干摩擦,石墨和Mo S2干膜润滑剂对板料/模具间摩擦的改善效果均很明显,摩擦因数最大降低了0.318;不同参数下Cr12Mo V/CP-3和铝青铜(QA110-3-1.5)/CP-3摩擦因数的变化趋势基本相同,即随模具表面粗糙度和转速的增大而增大,随温度和压力的增加先增大然后减小。     

1060铝板渐进成形极限及影响因素

目前,渐进成形极限曲线(FLC)主要采用实验方法获得,耗时、耗材,且无统一的制作标准。针对理论预测方法较少的问题,借助少量实验,采用Lemaitre韧性断裂准则,预测1060铝板渐进成形极限曲线,进而将预测曲线与实验曲线进行对比,研究工艺参数对渐进成形极限曲线的影响。结果表明,Lemaitre韧性断裂准则能较好地预测1060铝板渐进成形极限曲线,该方法可运用于渐进成形极限曲线的预测。渐进成形中,层间距越小,工具头转速越高或进给速度越低,板料成形极限曲线越高,板料越不容易开裂,成形性能越好。工具头半径在一定条件下,对成形极限曲线的高度影响并不明显。     

数控渐进成形冷轧板零件显微组织和性能

为研究板料渐进成形时成形极限提高的机理,以数控铣床渐进成形冷轧板方锥台件为研究对象,使用金相显微镜和扫描电镜观察其成形前后显微组织的变化规律,并与一般冲压成形件进行比较。研究结果表明,渐进成形技术可用于制作冷轧板材料零件;油池润滑情况下,渐进成形过程中摩擦产生的热量,不足以引起其组织的改变,变形过程为冷变形;成形后的显微组织表现出与成形工具相接触部位被压碎,并在后续成形中被均匀拉长的现象。因此渐进成形是局部、交替、小增量的变形,变形的均匀分布,提高了成形性能。     

极限半锥角及层间距对板料渐进成形质量影响的研究

金属板料渐进成形工艺是一种基于数控技术,靠逐点成形板料零件的柔性加工工艺。通过实验分析,以及对金属板料渐进成形工艺的变形机理、极限半锥角等方面的研究,提出金属板料靠逐次的变形累积产生整体的变形,极限半锥角不仅与材料有关而且与材料厚度有关;层间距对极限半锥角影响不大,而与零件表面质量有关,层间距越小,零件表面越光滑。     

成形工具转动渐进成形板料温升的数值模拟研究

基于数值模拟,通过成形工具转动渐进成形了"一"字型沟槽。研究了三种热源对板料温升的贡献。基于正交试验设计和数值模拟研究了成形工艺参数对板料温升的影响。结果表明,工具转动摩擦热是温升的主要因素;对板料温升影响程度顺序依次为:工具转速、板料材料、层进给深度、工具半径、水平进给速度和板料厚度。     

电加热渐进成形工艺参数优化及成形温度预测

电加热渐进成形的成形温度是影响板料塑性性能和成形件质量的关键因素。本文采用正交试验方案进行了电加热渐进成形试验,分析了工具头直径、进给速度、垂直进给量和电流对成形温度的影响,并得到局部最优的电加热渐进成形参数组合。建立了输入为电加热渐进成形工艺参数,输出为成形温度的BP神经网络,利用正交试验的数据训练该网络,通过测试样本检验温度预测模型的精度。针对BP神经网络平均误差大(12.86%)的问题,分别用遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)优化了BP神经网络模型的权值和阀值,使预测误差分别降低到3.87%和9.05%。GA-BP神经网络模型可以高精度地预测工艺参数和成形温度之间的关系。