温挤压成形技术在轻武器制造上的应用与研究

通过对某型步枪零件毛坯进行温挤压成形试验,并对成形过程进行计算机数值模拟分析和成形工艺参数优化,证明超高强度合金零件毛坯精化应用温挤压成形技术是可行的,完全满足轻武器生产的使用要求.     

金属粉末注射成型技术在轻武器制造上的应用

本文中基于对金属粉末注射成形(MIM)技术的介绍,通过与传统机械加工方法在加工经济性、生产效率等方面进行对比,并引入MIM技术在轻武器制造上的成功应用范例,阐明MIM技术制造轻武器用小型、复杂结构零部件上具有较传统机械加工方法所无可比拟的诸多优势,并借此提出MIM技术需进一步改进的关键性问题.     

5056铝合金桥形零件挤压成形研究

为得到综合性能良好的5056铝合金桥形件,采用挤压成形工艺方案并对在不同小圆角半径的凸凹模作用下桥形件的成形过程进行数值模拟和分析。结果表明:当压下量S为40 mm、成形温度为420℃、凸凹模小圆角半径r为10 mm时,挤压变形过程中桥形件的小圆角处不会出现缩口缺陷;桥形件的等效应变分布、等效应力分布较为均匀;桥形件的等效应变差值最小,等效应力最大值最低。采用优化后的工艺参数和模具对模拟结果进行实验验证,得到符合尺寸和精度要求的桥形件。     

某复杂盒体的挤压成形方案比较分析

针对一种非对称多筋盒体零件,设计3种不同形状的铝合金毛坯进行等温挤压,利用有限元模拟分析软件分别对其进行数值模拟,分析比较3种方案中的挤压结果、凸模的载荷-行程曲线、挤压过程中的缺陷、挤压件的等效应变-应力分布等因素,获得优化的挤压方案,并对模拟结果进行试验验证。结果表明,用带有凸起的曲面坯料进行挤压为最优方案,并获得理想的产品,验证了此方案可行。     

铝合金齿轮泵泵体半固态挤压成形的数值模拟研究

采用半固态挤压方法生产零部件,可以消除铸造方法产生的气孔或疏松。通过线性回归的方法建立半固态A356铝合金在570～580℃高固相率温度范围内,不同应变和应变速率下的刚粘塑性本构关系。采用商业有限元模拟软件Deform-3D对A356铝合金材料半固态挤压成形齿轮泵泵体的成形过程进行数值模拟,得到成形过程的流动速度场、有效应力应变场、压力-行程曲线等,并对其进行简要的分析,得出成形过程中的金属流动情况。     

声电报靶系统在轻武器生产上的应用

介绍了声电报靶系统的基本原理和发展现状。指出了系统技术改进方向，探讨了该项技术应用于轻武器生产的可行性和使用模式，作为技术跟踪和信息储存，对轻武器生产中选用该系统具有参考价值。     

接套体多向挤压成形工艺数值模拟研究

针对接套体的结构特点和性能要求,采用多向模锻工艺对该件进行近净成形,用三维有限元仿真软件模拟成形过程,通过分析其变形的应力、应变、温度场和加载曲线等,运用分流法成形原理,提出两种改进成形缺陷的措施,从零件成形质量、模具寿命等方面综合考虑,用增加局部余量法能够得到符合要求的锻件。从而为实际生产选用合理的工艺方案提供参考依据,具有工程实际应用意义。     

温压炸药爆炸场参数的试验研究与数值模拟

对温压炸药爆炸场超压进行了试验研究与数值模拟,探讨用AUTODYN软件模拟温压炸药爆炸场超压的准确性.研究表明:用AUTODYN软件进行数值模拟可以较为准确与全面地反映温压炸药爆炸场超压分布的特点;计算得到的超压与试验结果相比偏小,比冲量的计算结果与试验结果吻合较好.     

前缸盖的间接挤压铸造技术研究

以SD510汽车空调压缩机前缸盖为研究对象,采用优化成分的6061、6082变形铝合金进行合金净化技术、细化技术、间接挤压铸造技术及热处理技术试验研究,并结合Procast铸造软件对间接挤压铸造的成形过程进行计算机数值模拟。结果表明:优化后的6061合金可用于间接挤压铸造;在一定压力范围内,提高间接挤压压力可相应地提高铸件的综合力学性能及内部组织的致密度;计算机数值模拟技术可有效指导间接挤压铸造工艺参数的选择。     

温压炸药爆炸冲击波在爆炸堡内的传播规律

为研究温压炸药爆炸冲击波在有限空间的传播特征,在爆炸堡中进行400 g RDX/Al/AP(高氯酸铵)/HTPB(端羟基聚丁二烯)温压炸药的爆炸实验,通过压力测试系统得到冲击波在地面和空中的超压时程曲线,以JWL-Miller方程作为爆炸产物状态方程,采用AUTODYN软件对爆炸过程进行了数值模拟,并用数值模拟结果研究冲击波在爆炸堡内发生正反射和斜反射。结果表明,数值模拟得到的冲击波形态、峰值及作用时间与实验测试结果吻合较好,Miller余项能够较为合理地描述含铝温压炸药的后燃特征。正反射发生在装药的地面投影点,反射波峰值达到入射波峰值的3.3倍;斜反射包括规则反射和马赫反射,冲击波入射角小于40°时,在地面形成规则反射,反射波峰值约为入射波峰值的2.5倍;冲击波入射角大于40°时形成马赫反射,马赫波峰值约为入射波峰值的1.2~1.6倍;在侧壁及穹顶发生规则反射。在几何对称轴上发生聚焦现象,聚焦点冲击波超压高于2200 k Pa,达到该点入射冲击波超压的4.3倍,增强了爆炸堡内冲击波,提高了温压炸药的毁伤能力。     

基于空心坯料挤压AZ80镁合金轮毂组织与性能研究

为有效提升镁合金轮毂的综合力学性能,提出空心坯料挤压方法。采用数值模拟及试验的方法,对比研究空心坯料挤压及传统挤压AZ80镁合金轮毂的主要成形工艺,分析轮辐部位的显微组织和力学性能。结果表明:空心坯料挤压显著提高变形量,轮辐部位等效应变较传统挤压提高2倍;与传统工艺相比,空心坯料挤压AZ80镁合金轮辐的晶粒细小均匀,第二相分布也更均匀,其硬度、屈服强度、抗拉强度及伸长率均得到明显提升。该方法为提升轮毂性能提供新思路。     

基于应变分布均匀性的镁合金内环筋壳体旋转挤压成形工艺优化

以AZ80镁合金内环筋壳体为研究对象,针对一种新型旋转挤压成形工艺,通过有限元数值模拟研究热力耦合条件下成形过程中应变分布规律,以及在轴向、径向多运动复杂应力状态下工艺参数对AZ80镁合金内环筋壳体金属流动及应变分布均匀性的影响,获取最佳工艺参数组合。建立基于累计分布概率的应变均匀性评价指标,设计正交试验,研究不同工艺参数对AZ80镁合金内环筋壳体应变分布均匀性的影响。结果表明:轴向速度和旋转速度为应变分布均匀性的显著影响因素;最佳旋转挤压工艺参数,挤压温度为380℃,下压速度为0.001 m/s,凹模转速为1 rad/s,径向挤压速度为0.01 m/s。模拟结果与实际成形尺寸匹配良好,成形后的AZ80镁合金内环筋壳体尺寸精度合格,环筋尺寸及质量满足要求。     

一种RDX基温压炸药的JWL-Miller状态方程研究

为了研究某RDX基温压炸药的爆炸威力,对该温压炸药进行了Ф25 mm圆筒试验和野外静爆试验,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对圆筒试验的过程进行数值模拟,得到了该温压炸药爆轰产物的JWL状态方程参数。引入JWL-Miller模型对温压炸药在野外静爆条件下的冲击波传播过程进行数值模拟,将模拟结果与试验结果进行比对,确定了Miller模型中的铝粉二次反应速率参数。结果表明:运用所得JWL-Miller模型参数模拟得到的冲击波参数与静爆试验测得数据吻合较好,平均相对误差小于±5%。     

金属粉末注射成型技术在轻武器上的应用研究

前言 金属粉末注射成型(MIM)技术是一门集塑料成型工艺学、粉末冶金工艺学和金属材料学等学科于一身的新兴制造技术,是将金属粉末通过注射成型,从而得到精度高、形状复杂的构件的工艺过程。     

激光代瞄器在轻武器上的应用研究

我们研制的激光代瞄器是装备在步枪、机枪、冲锋枪及手枪等轻武器上供夜间及近战中使用的激光瞄准具。它是激光技术与轻武器结合的产物,主要解决了以往在夜暗条件下不便于观察准星缺口时的瞄准问题,在夜间,以半导体激光器发出的光线代替肉眼的视线完成中心瞄具指示目标的动作。该代瞄器在使用中具有体积小、重量轻、操作简便等特点,为我们武警部队在夜间实施守卫、守护、看押及处置突发事件提供了有效的手段。     

倍尺锻造法在炮尾毛坯上的应用研究

在满足炮尾毛坯锻件技术要求的前提下,采用倍尺锻造法和直接拔长工艺代替传统的单件锻造工艺。试验研究表明,该工艺锻造和热处理后炮尾毛坯的力学性能、低倍组织、断口均能满足产品原技术要求,还可节省大量的时间、费用。     

新型铜爆炸成形弹丸的数值模拟与试验研究

利用ALE算法对新型铜爆炸成形弹丸进行了数值模拟和分析,同时进行了EFP成形X光摄影试验。在模拟和试验过程中以T2军用紫铜和工业纯铁药型罩作为对比,进行三种罩材、三种壁厚药型罩的EFP成形模拟与试验,获取三种罩材对比EFP形体和性能参数,试验结果与计算结果符合很好。结果表明新型铜EFP较T2紫铜的抗拉断能力较强,具有明显的优势。分析了新型铜药型罩材料在产品上的应用前景。     

模拟测试技术在子弹药上的应用研究

介绍和总结了子弹药模拟测试技术、方法,包括加榴炮、迫击炮、火箭炮子母弹子弹和导弹子弹的强度、子弹引信发火性、子弹引信保险及解除保险距离、子弹威力模拟测试技术,提出了制定子弹药模拟测试技术规范和标准的建议。     

CFD技术在求解电子系统风道特性上的应用研究

电子系统的风道特性是合理选择冷却风扇的关键,快速准确地得到风道特性是电子系统热设计的重要内容之一.文中采用CFD数值仿真技术,利用大型工程软件I-DEAS求解某电子系统的风道特性,并给出了求解过程.     

多向线性聚能切割弹的研究与应用

针对油气井、矿井卡钻问题,设计一种多向线性聚能切割弹,其结构特点是:圆柱形炸药的四周均匀布置12根空心铜管。采用LS-DYNA程序中的Lagrange算法对该切割弹的爆炸作用原理及侵彻钢管过程进行数值模拟,并将计算结果与实验比较。数值模拟结果表明:12根铜管在爆轰压力作用下形成12股金属射流刀以及伴随其运动的杵体和"尾翼",12股射流刀分别沿着炸药及12根铜管的中轴线形成的12个平面(各平面之间夹角为30°)向四周运动,其头部速度高达3530 m·s-1,杵体速度约1180 m·s-1;钢管首先受到爆轰产物的作用发生膨胀和断裂破坏,然后受到12股射流刀的侵彻作用(侵彻速度约2550 m·s-1),最终在钢管上形成12条切缝。数值模拟得到的钢管切割变形效果及切缝数量与实验结果十分吻合,所设计的切割弹成功应用于处理某铜矿300 m深度的钻井卡钻事故,与目前常用的切割弹相比装药量减少了80%以上,成本降低至少50%,且具有结构简单、加工方便的特点。