铝硅合金复合材料的半固态成形仿真模拟

采用有限元软件对A356/A390合金复合材料的半固态触变挤压工艺进行仿真模拟,研究了成形过程双金属坯料的充型情况,同时探讨了挤压速度对复合成形的影响。结果表明,异种材料充型相对独立、所需载荷很小,复合界面处质点在变形过程中既有剪切变形又有稳定受压。挤压速度较慢时,复合界面处坯料温度、应力不均匀性较大,复合界面线略微偏靠制件中部下表面一侧;挤压速度较快时,复合界面线严重偏靠制件中部上表面一侧,制件底部稍有未完全充满。上模挤压速度为120mm/s时,复合界面处坯料温度、应力较为均匀,充型完整,复合界面线成直线居中。     

灵活触变挤压A356铝合金的数值模拟

提出了一种新型的三维变截面复杂零件的近净成形方法——灵活触变挤压。运用有限元模拟软件DEFORM-3D对其成形过程进行了数值模拟,得到了成形过程中坯料的流动速度场、等效应变场和挤压杆的压力-行程曲线,分析了坯料在成形过程中的流动规律、应变分布状况和挤压力随挤压行程的变化情况。模拟结果表明,采用灵活触变挤压成形三维变截面复杂零件是可行的。灵活触变挤压与普通挤压相比,在零件成形质量方面具有明显的优势。     

变形镁合金触变挤压试验及数值模拟

通过触变挤压模具,对半固态AZ61触变挤压与常规态挤压进行试验,研究了不同成形工艺参数对变形力的影响,并对比了触变挤压数值模拟与试验的差别。结果表明,在触变挤压变形时,挤压温度越高,变形力越小;半固态镁合金材料变形抗力小,应力分布均匀。模拟结果和触变挤压实验基本吻合．说明数值模拟可以为生产工艺实践提供指导。     

SiCp/2024 复合材料棒材半固态挤压数值模拟

SiCp/2024复合材料棒材半固态挤压是一个典型的半固态触变成形过程,尤其对高固相分数(～60%),更接近于塑性加工中超塑性变形机制.对其加工过程进行了数值模拟,以便揭示高固相体积分数半固态触变成性的规律.研究表明稳态触变挤压的关键是在于保证压力下速度与半固态坯料的凝固速度相协调,只有当变形区坯料保持在固相分数较高固-液态或刚凝固完状态时,才能实现稳态的触变挤压过程;随着挤压温度的升高,挤压力减小其等效应力、等效应变值更均匀,且等效应力减小;随着摩擦系数的减小,平均拉应力值减小.     

AZ61镁合金半固态触变挤压成形工艺研究

设计并制造触变挤压模具.进行了高固相率半固态AZ61镁合金触变挤压和常规挤压实验,研究了不同成形工艺参数对变形力的影响.结果表明,在触变挤压变形时,挤压温度越高,变形力越小;挤压速度越快,变形力越大.采用建立的半同态AZ61镁合金的本构关系,对半固态AZ61触变挤压成形进行了数值模拟,通过对触变挤压实验和数值模拟结果的对比可知.二者拟合的较好.     

半固态A356铝合金触变锻造成形过程有限元模拟

针对高固相率条件下半固态触变锻造成形,开发了一个热力耦合触变锻造模拟模型.对触变锻造成形过程中温度场分布、最高/最低温度分布规律以及成形过程中模具运动速度对成形力的影响规律等,进行了计算和分析.研究发现,在半固态触变锻造成形过程中常伴有低于半固态温度的热加工现象出现,高成形速度会降低成形力,同时也会导致成形坯料的液固相分离.试验验证中最大成形力与模拟得到的最大成形力相吻合的事实表明,所开发的计算模型能较准确地预测触变锻造成形最大成形力, 但成形过程中两者所得到的成形力仍存在一定差异,这表明计算模型还需要一步优化.     

40Cu-W合金伪半固态触变模锻成形研究

采用基于粉末成形及半固态成形工艺而提出的伪半固态触变模锻成形工艺,成功制备出力学性能良好的40Cu-W合金筒形件,其中在成形温度为1 350 ℃、模锻压力为500 MPa工艺条件下制件的抗弯强度可达1 151 MPa,致密度达到98.38%.制件微观组织致密,分布比较均匀,低熔点的铜相包围在钨颗粒的周围,为制件性能的提高起到了重要作用.     

7075铝合金半固态触变-塑变复合成形的试验研究

采用三段式感应加热研究了半固态7075铝合金挤压棒材的组织演变规律。以某型号尾翼结构件为研究对象,设计了尾翼半固态触变成形模具,研究了7075高强铝合金尾翼半固态触变-塑变复合近净成形的组织。当平均加热速度为4℃/s时,坯料上端最高加热温度为620℃,保温5min,制件复杂薄壁部位成形完整,尺寸精度高,其纵截面的微观组织为半固态到固态的梯度分布状态。     

6082铝合金多筋连接件成形工艺分析及模具设计

针对6082铝合金多筋反挤压制件结构复杂、变形不均匀和局部变形程度较大的特点,提出了直接反挤压成形和两工序成形方案(先成形外筋板,再成形内腔)。基于MSC. MARC对两种不同的成形方案进行了有限元仿真分析,分别得到了挤压时的应力应变状态、载荷-行程曲线以及金属填充模具的情况。结果表明:采用反挤压一次成形时,筋板成形较困难,难以得到合格的产品;采用两工序成形方案得到的制件外形饱满,无明显缺陷,且材料利用率较高,成形过程中制件的最大等效应力为63 MPa,凸模最大载荷为308 k N。根据模拟结果确定了两工序成形方案,设计了工装模具并成功生产出合格零件,为该类多筋制件的生产提供了参考。     

汽车半轴管挤压成形缺陷分析与工艺改进

应用有限元分析软件Deform对半轴管的挤压过程进行有限元模拟,分析了第3次热挤过程中半轴管开裂缺陷产生的原因.以此为基础提出双凸模挤压成形的改进工艺,通过对比破坏系数、速度场分布、等效应力和等效应变等主要参数,阐明双凸模挤压工艺的优越性.利用试验方法验证了有限元模拟结果的正确性.最后对双凸模挤压方法制备出的合格半轴管...