不同端部形状下工艺参数对楔横轧轧件凹心深度的影响

运用Deform软件对不同端部形状下楔横轧轧件的成形过程进行了数值模拟,采用四元二次正交旋转组合设计法研究了平端面和锥形端面下各工艺参数对轧件凹心深度的影响规律,用DPS9.50软件分析得到了平端面下轧件凹心深度的回归方程。结果表明,平端面坯料凹心深度与展宽角成反比,随断面收缩率的增大先增大后减小,随轧制长度的增大先增大后趋于不变,随成形角的增大先减小后增大,而锥形端面坯料凹心深度受工艺参数的影响不大,且锥形端面下轧件凹心深度要明显小于平端面下凹心深度。提出采用锥形端面坯料的方式来有效控制端面凹心。最后通过轧制实验,验证了该回归方程的可信度和采用锥形坯料的方式来减小凹心深度的可行性。     

坯料端部形状对楔横轧轧件凹心影响的研究

运用DEFORM软件,对不同端部形状的坯料进行楔横轧轧制过程的数值模拟,并将坯料端部形状角λ对轧件端部凹心的影响规律进行较系统分析.结果表明,轧件端部凹心随着形状角λ的减小而减少,通过合理设计坯料形状角λ可以有效减小轧件端部凹心.该研究结果为楔横轧实际生产节材,实现无料头楔横轧生产提供理论依据.     

圆弧角对楔横轧轧件端部凹心的影响研究

为了解决轧件头部质量从而提高材料利用率,提出将坯料端部设计成圆弧形的方法来实现对轧件端部凹心的控制。首先,通过DEFORM软件建立了楔横轧的有限元模型;然后,通过位移法分析了轧制过程中轧件端部金属的流动规律,得到了不同圆弧角对轧件端部凹心的影响规律;最后,通过实验验证了有限元分析的结论。结果表明,轧件端部凹心随着圆弧角的增大而减小,当圆弧角为90°时,轧件的端部凹心长度减少69.04%,证明将坯料端部设计成圆弧形的方法可以有效控制轧件端部凹心。结果能为实现楔横轧无料头轧制,提高材料利用率,降低生产成本奠定理论基础。     

楔横轧轧件端头凹心影响因素的研究

用ANSYS／LS－DYNA软件对楔横轧轧制过程进行非线性有限元模拟，得到轧件端头凹心的形成原因，总结出模具成形角、展宽角、轧件端头尺寸及轧细长度等因素对轧件端头凹心大小的影响，并将计算结果与实验结果进行比较，其规律一致。本研究对合理确定楔横轧工艺参数、提高材料利用率具有重要的意义。     

工艺参数对闭开联合楔横轧轴件端部质量的影响

为了精确控制楔横轧轴件端部质量,实现无料头精确成形,提出了闭开联合楔横轧轧制新方法。采用DEFORM-3D有限元软件研究了闭式阶段不同工艺参数对轧件端部质量的影响规律及影响程度。结果表明:凹心值随着闭式成形角、展宽角和台阶长度的增大而减小;随端部轧制长度的增大而增大;随断面收缩率的增大先增大后减小;且影响因素的主次顺序为端部轧制长度、断面收缩率、闭式展宽角、闭式成形角、台阶长度。并对模拟结果进行了实验验证。     

基于挡楔的楔横轧工艺应力应变分析

对于端部轧制的楔横轧轧件,轧制结束时,轧件端部通常会出现较大凹心.为解决这个问题,采用在轧辊模具上对应轧件端部设置挡楔的方法.给出了挡楔参数的确定原则,通过有限元数值模拟,对基于挡楔的楔横轧轧制过程的应力应变进行了分析.结果表明:挡楔可有效挡住轧制过程中轧件上轴向流动比较快的表层金属,从而得到端部较平整的零件.     

楔横轧变形过程中轧件内部金属流动的规律

应用DEFORM-3D有限元数值模拟软件,以楔横轧理论为基础,通过对楔横轧变形过程进行三维数值模拟研究,得到了反映轧件内部变形规律的速度场和位移场,以及轧件内部应力应变状态,并研究了不同变形量下轧件内部各主应力应变状态及主应力方向的特征及变化规律,深入地分析了生产中轧件端部产生凹心和变形区前沿的局部隆起现象。     

锥形细长阶梯轴的三辊楔横轧楔形设计及模拟分析

为了解决锥形细长阶梯轴车削加工困难的问题,针对可拆卸穿墙螺栓锥形细长阶梯轴类零件的三辊楔横轧成形工艺进行分析研究。通过轴向轧制力理论计算和有限元模拟分析,得到了三辊楔横轧轧机在轧制非对称轴时的各楔起楔位置,并给出了适合的展宽角β、楔数和坯料尺寸。分析了轧件在三辊楔横轧轧制工况下的非对称轴轧制成形过程中各阶段的应力场和应变场分布状况,以及轧件内部的材料流动速度场和位移场。得到了轧件各特征点的应力应变在整个轧制过程中随时间的连续变化规律。     

工艺参数对楔横轧一次成形气门毛坯螺旋痕的影响

采用楔横轧工艺,在轧制过程中轧件的已轧表面经常产生带倾斜角螺旋状凹痕缺陷。为解决气门毛坯材料5Cr21Mn9Ni4N应用楔横轧轧制更易出现表面螺旋痕的问题,以DEFORM-3D 6.0软件为有限元模拟工具,对不同工艺参数下轧件跟踪点的应力场进行研究。在楔横轧H500轧机上进行不同工艺参数轧制实验,计算每个轧件螺旋度,并对其进行比较分析。由有限元模拟结果和实验结果得出,对轧件表面螺旋痕影响最大的是成形角,其次是斜楔尖部圆角,再其次是展宽角。工艺参数对表面螺旋痕影响规律是,随成形角的增大,表面螺旋痕先减小,后增大;随斜楔尖部圆角和展宽角的增大,表面螺旋痕减小。并得出,在其他参数已确定的情况下,成形角取28°、展宽角取8°40′、斜楔尖部圆角取10mm时,楔横轧轧制气门毛坯不容易形成表面螺旋痕。     

工艺参数对楔横轧厚壁空心轴不圆度的影响

采用有限元软件DEFORM-3D对楔横轧厚壁空心轴进行热力耦合数值模拟,得到了工艺参数对楔横轧厚壁空心轴不圆度的影响规律。结果表明,在成形角35°～45°、展宽角4°～7°、断面收缩率35%～65%、轧制温度900℃～1100℃时,轧件不圆度与成形角及断面收缩率的变化成反比,与展宽角及轧制温度变化成正比。采用H630楔横轧机进行轧制实验验证了有限元模型的正确性。模拟与实验结果证明,轧件横截面失圆是楔横轧成形厚壁空心轴类件常见的质量问题;变形区金属沿轴向的流动受到未变形金属的阻碍,是造成不圆度在轧件的对称面上最大并沿轴向逐渐减小的原因。研究结果为确定楔横轧厚壁空心轴的工艺参数提供了理论依据。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.