铝合金控制臂辊锻制坯模锻工艺数值模拟

针对控制臂现阶段模锻成形工艺工序多,生产率低,劳动强度大等缺点,提出辊锻制坯一模锻成形工艺,设计辊锻制坯各道次的尺寸参数,用数值模拟代替物理试验预测金属成形过程。通过对控制臂辊锻成形过程的数值模拟,并对辊锻后坯料进行弯曲、终锻成形,获得较好的锻件,为指导此锻件的生产实践提供了理论依据。     

6700 转向直臂成形过程设计及微观组织预测

通过对锻件结构的分析,设计了辊锻制坯+终锻的生产工艺。 运用有限元分析技术,通过对比分析,重点研究了新过程终锻成形时金属流动情况、等效应力应变分布,并对锻件的晶粒度进行了预测。 通过对锻件成形、载荷及质量等的综合评定表明,新的生产工艺在改善锻件质量、提高材料利用率与模具寿命等方面具有明显优势。     

基于预锻成形腔的直齿圆柱齿轮冷挤压数值模拟分析

直齿圆柱齿轮冷挤压坯料在塑性成形过程中属于三维变形,由于变形复杂,带来成形压力大,填充困难及模具寿命低等问题.建立了基于流曲线和等截面理论的流线型预锻成形腔,通过刚塑性有限元软件对挤压过程进行了数值模拟.结果表明,流线型挤压腔符合金属流动规律,可有效提高金属坯料在角隅的填充能力,减少变形突变和成形压力.     

汽车万向节叉热挤压成形的数值模拟分析

采用刚粘塑性有限元法对万向节叉热挤压成形过程进行数值模拟分析,综合考虑了变形、热传导、变形生热、摩擦生热等多个因素,得出了成形过程中金属流动变化的3个阶段。研究了摩擦条件和终锻温度对成形力的影响,得出良好的润滑条件和给模具进行预热,能够有效的控制成形力,有利于金属的流动及提高模具寿命。     

钛合金双安装板静子叶片精锻成形工艺优化

为了缩短双安装板结构的TC4合金低压第二级静子叶片精锻工艺流程,并得到更优的金相组织、力学性能,首次将等温锻造方法引入叶片精锻工艺中,采用一火次等温预锻代替两火次普通预锻.利用刚粘塑性有限元法模拟等温预锻过程,分析了金属流动规律、应变场等的变化情况.结果表明,所成形的等温预锻件应力较低、应变分布比较均匀.经叶片成形工艺试验,得到了采用等温预锻的叶片精锻件,将采用普通预锻的叶片精锻件与之对比,发现采用等温预锻的叶片较采用普通预锻的叶片金相组织均匀性好,而两者的力学性能相当.     

铝合金双层杯件冷挤压成形工艺模拟研究

针对铝合金双层杯件的结构特点,提出了闭式冷挤压成形工艺方案,并研究了不同坯料形状对成形过程的影响.采用有限元模拟软件对双层杯件成形过程进行了数值模拟,比较分析了不同坯料对变形过程中的金属流动、应变以及载荷曲线等的影响,预测了该双层杯件成形过程中的缺陷及产生原因,得出了最优成形工艺方案,可获得高质量、高精度的锻件,实现近...     

基于类等势场和响应面法的复杂锻件预成形优化设计

为实现复杂锻件的预成形设计,以连杆的热锻预成形设计为研究对象,建立基于类等势场和响应面分析的三维复杂锻件的预成形设计方法。在分析毛坯与终锻件间等势场分布规律与特点的基础上,采用逆向拟合法提取等势面及线面光顺处理,实现等势面的高效精确重构。针对长轴类锻件的预成形设计要求,提出沿零件的长、宽、高分别设置合理的缩放因子的非均匀缩放方法。实现了预成形件材料分布的合理调控,获得了优化的预锻件和辊锻毛坯,最终获得了充填完整、无任何成形缺陷且飞边小的连杆终锻件。数值模拟结果表明,所建立的方法能较好实现复杂锻件的预成形优化设计。     

圆管镦锻法兰成形的试验研究

通过对圆管镦锻法兰成形过程进行有限元数值模拟,分析了圆管坯料尺寸、摩擦等因素对圆管镦锻法兰成形过程中金属流动的影响及缺陷产生的原因。根据有限元数值模拟结果,进行了圆管镦锻法兰成形试验,数值模拟结果与试验结果具有较好的一致性。     

拖钩辊锻制坯工艺模拟

采取辊锻工艺对汽车拖钩锻件进行制坯,并利用有限元模拟软件对整个过程进行模拟,得到无飞边、无毛刺的坯料。 分析了坯料在型槽中的变形过程、应力分布及受力情况,为拖钩的工艺设计及参数选取提供依据。     

带径向扭曲叶片转子精密塑性成形技术的研究

设计了一套带有组合凹模的等温闭塞式成形试验模具，利用模拟试验方法研究了模具形状、坯料形状和成形力等对金属变性流动规律的影响。研究结果表明；采用等温成形和闭塞式成形复合技术可以整体精密成形带径向扭曲叶片的转子锻件；利用组合凹模结构能够解决转子锻后的顺利脱模问题，等温变形条件使薄而长的铝合金叶片的成形性大大提高，而锥底凸模和分流原理可以有效地降低模压力和提高金属充填模腔能力，所成形的锻件的叶片部分接近零件的形状和尺寸，金属的流线方向完全沿零件的几何外形分布，可以有效地提高构件的强度。     

行星轧制变形程度对TP2铜管材组织及性能的影响

目的研究行星轧制变形程度对TP2铜管材在轧制和联拉时的组织和性能的影响。方法采用金相显微分析和拉伸实验,研究行星轧制变形程度对TP2铜管铸坯轧拉态以及拉拔态组织及性能的影响规律。结果经连续铸造的TP2铸坯为柱状晶,且由外向内成长。经行星轧制、联拉后的管材晶粒纤维流线,其晶粒显著拉长,随着轧制变形程度的增加,流线减弱,晶粒更加细化。轧制变形程度为93%与90%的轧管屈服强度、抗拉强度分别降低了22.83%和7.59%,伸长率提升了4.44%,塑性变形能力增加。结论随着轧制变形程度的增加,联拉管抗拉强度略有提高,而伸长率得到了保持。     

冷轧钢基复合材料几个基本参数的讨论

复合轧制变形区基本参数和基本关系是研究复合轧制过程的基础。本文讨论了总相对变形量、压下系数、宽展系数、延伸系数、变形速度、咬入角及中性角等基本参数和基本关系，提出复合轧制变形区内存在相对运动及轧结两个区域，指出基材与复合材的入口速度不同，得出咬入角与中性角的简化计算公式。     

挤轧复合变形制备电磁连铸AZ61板材

通过挤压后再轧制的方法制备AZ61镁合金板材,利用动态再结晶产生局部剪切变形减弱挤压形成的{0002}基面织构,可以有效提高板材的塑性成形能力,对比分析了直接轧制75%变形量与挤轧复合轧制60%变形量的AZ61电磁半连铸镁合金板材.结果表明,两种工艺方法所得到的板材力学性能相近,前者抗拉强度σb=300 MPa,屈服强度σ0.2=230 MPa,延伸率δ=8.0%,后者σb=295 MPa,σ0.2=245 MPa,δ=8.2%.因此,可以通过挤轧复合的工艺方法利用较小的轧制变形量(60%)制备出与较大轧制变形量(75%)性能相近的镁合金板材.     

AZ31镁合金轧制工艺的研究

对AZ31镁合金在400℃条件下的轧制工艺进行了研究,在不同压下量、不同道次条件下分别进行了轧制实验,并对轧制后AZ31板材的组织和力学性能进行了研究。实验结果表明:在400℃条件下,以小变形量轧制,每道次压下量为1mm时,较好的加工工艺条件为轧制到第8道次,累积变形量50%;每道次轧制压下量为2mm时,较好的加工工艺条件为轧制到第2道次,累积变形量为25%;AZ31镁合金在大变形量下轧制易产生裂纹,裂纹的产生可能是由于随着累积变形量增加,内应力激增,在难变形的硬取向晶粒区或第二相处产生应力集中,萌生裂纹。裂纹尖端扩展经过的区域变形量较大,因而裂纹两侧存在再结晶细晶区域。     

Development of severe plastic deformation by various asymmetric rolling processes

Rolling is the most appropriate process to produce a severe plastic deformation in the sheet or plate type of materials. Compared to symmetric rolling, asymmetric rolling is more efficient in producing plastic deformation since it develops additional shear strain for a given reduction in thickness. In the present investigation, various asymmetric rolling processes were analyzed by the rigid-viscoplastic finite element method. The results of the analyses were compared to each other in terms of plastic deformation: effects of asymmetries due to the differences in size, rotational speed and frictional condition between upper and lower rolls. Rolling pressure distribution, rolling force and rolling torque were also compared.     

The improved plasticity of NiTi alloy via electropulsing in rolling

NiTi alloys were cold-rolled and electroplastic-rolled (EP-rolled) respectively, and the effect of rolling parameters on working plasticity was studied. NiTi alloy is easy to be embrittled and cracked in cold rolling, and the number of edge cracks is increased with higher thickness reduction. Electropulsing can enhance the ductility of NiTi alloy in rolling. In rolling, the resistance of deformation can be decreased, and deformation degree at the same roll gap increases because NiTi alloy develops recrystallisation and the hardness is decreased.     

铜包铝复合材料轧制变形过程模拟及轧制力计算公式

基于对铜包铝双金属复合材料轧制变形过程进行的有限元模拟,建立了双金属复合材料轧制变形分区模型,可分为弹性区、单材料塑性区、后滑区、揉轧区和前滑区.以铜的体积分数为变量,对不同铜含量的铜包铝复合材料的轧制过程进行模拟,在单一材料轧制力理论计算公式的基础上,提出了双金属复合材料轧制力的理论计算公式,通过对铜包铝复合材料轧制的试验和不同压下率下的铜包铝双金属复合材料轧制成形的有限元模拟,对所推导出的轧制力公式进行了验证.     

Experimental Study and Finite Element Polycrystal Model Simulation of the Cold Rolling Textures in a Powder Metallurgy Processed Pure Aluminum Plate

Ingot metallurgy (IM) aluminum has long been the subject and attracted the attention of many metallurgists and textural researchers of materials. Due to the introduction of large amounts of ex situ interfaces, however, the textures in powder metallurgy (PM) processed aluminum has been rarely reported. In this article, a pure aluminum plate was prepared via PM route. The starting billet was first produced with uni-axially cold compaction and flat hot-extrusion and then followed by cold rolling processes. The hot-extruded and cold rolling deformation textures of the pure PM aluminum at 50%, 80% and 90% cold rolling reductions were studied by orientation distribution functions (ODFs) analysis. The finite element polycrystal model (FEPM) was finally utilized to simulate the cold rolling textural     

High-speed deformation of aluminum by cold rolling

High-speed deformation of aluminum was carried out by use of a high-speed rolling machine, and the results were compared with those of impact compression. The rolled specimens were electro-polished and observed under an electron microscope. As compared with the microstructures observed in the impact compression specimens, the microstructures observed in the rolled specimens showed almost the same tendency as impact compression for vacancy loop formation, but a different tendency for dislocation cell formations. The difference in the results is explained by the variation in strain rate during deformation in rolling. The results indicate that in high-speed rolling, vacancies and dislocations are produced independently during different periods. Specifically, in the high-strain period, during which dislocations are not generated, deformation proceeds without dislocations.     

轧制过程中等规聚丙烯的织构进展

借助广角X射线衍射法对轧制过程中等规聚丙烯(iPP)材料的织构进展进行了极图的测量和取向分布函数(ODF)的计算,分析了冷轧过程中iPP的塑性变形机制。结果发现,轧制过程中iPP的主要塑性变形机制仍然是晶体学滑移,首先启动的滑移系是(010)[001]链滑移,其次是(100)[001]链滑移,期间没有发现明显的(110)[001]链滑移。轧制后iPP材料中形成的是含有几种(hk0)[001]织构组分的[001]//RD丝织构,大分子链沿轧制方向排列。