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新型ECAP工艺制备超细晶材料研究进展
1
作者 杨西荣 王兆麟 +2 位作者 罗雷 刘晓燕 王敬忠 《稀有金属》 北大核心 2025年第3期413-431,共19页
等径角挤压(equal channel angular pressing,ECAP)因可制备出超细晶材料而受到界内广泛关注。其制备出块体超细晶材料具有优异的力学性能与耐腐蚀性能,目前已在航空航天、生物医疗、机械电子等领域得到率先应用,成为国内外材料学者研... 等径角挤压(equal channel angular pressing,ECAP)因可制备出超细晶材料而受到界内广泛关注。其制备出块体超细晶材料具有优异的力学性能与耐腐蚀性能,目前已在航空航天、生物医疗、机械电子等领域得到率先应用,成为国内外材料学者研究的热点。然而,ECAP技术在发展和应用过程中仍然受到多重限制。对ECAP工艺进行优化与改进已成为发展趋势。初期,诸多学者通过实验研究证明:新型ECAP可达到“一次挤压,多次应变”的效果,晶粒细化更加明显,可制备出力学性能优异的材料。近年相关学者采用有限元模拟方法,探究新型ECAP技术的影响因素,从而对生产进行指导。本文评述了近年来国内外新型ECAP制备超细晶材料相关研究进展,从工艺原理出发,将新型ECAP工艺分为工艺优化与模具改进两大类,重点对7种不同新型ECAP工艺及研究现状进行归纳总结,对不同ECAP工艺后超细晶材料的显微组织、力学性能进行深入分析,最后对新型ECAP制备超细晶材料过程中存在的问题与今后的研究方向进行总结与展望,以期为开发晶粒细化效果更佳、生产效率更高的剧烈塑性变形技术提供参考。 展开更多
关键词 等径角挤压(ECAP) 剧烈塑性变形 超细晶材料 显微组织 力学性能
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直齿轮的冷挤压模具设计
2
作者 叶彩红 张金玲 +1 位作者 刘宇 陈雁忠 《模具制造》 2025年第7期17-20,共4页
针对直齿轮冷挤压成型过程中出现的塌角大、齿形成形不完整、成型载荷大、模具寿命低等问题,根据齿轮参数制定了齿轮冷挤压工艺流程,即原料准备→材料切割→挤压成形→表面处理→质检,通过挤压力选定挤压设备,模具材料选用T8A钢,设计了... 针对直齿轮冷挤压成型过程中出现的塌角大、齿形成形不完整、成型载荷大、模具寿命低等问题,根据齿轮参数制定了齿轮冷挤压工艺流程,即原料准备→材料切割→挤压成形→表面处理→质检,通过挤压力选定挤压设备,模具材料选用T8A钢,设计了凸模、凹模、导向机构和顶出机构等,并通过分析有限元模拟结果,验证了模具的可行性,并通过多次模拟和工艺参数的调整,最终设计出合理且挤压效果较好的工艺参数,即挤压速度为2mm/s,摩擦系数为0.14。 展开更多
关键词 直齿轮 冷挤压工艺 模具设计 有限元模拟
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基于DEFORM-3D汽车花键轴挤压成形失效分析 被引量：1
3
作者 宁艳亭 王孝政 《模具制造》 2025年第6期144-146,共3页
针对汽车花键轴挤压成形过程中模具损伤与材料失效问题,基于DEFORM-3D软件,研究构建了花键轴挤压成形的有限元模型,结合Cockcroft-Latham破坏准则,探究了挤压速度、模具温度等工艺变量对材料损伤演化和应力分布的影响。模拟结果表明,损... 针对汽车花键轴挤压成形过程中模具损伤与材料失效问题,基于DEFORM-3D软件,研究构建了花键轴挤压成形的有限元模型,结合Cockcroft-Latham破坏准则,探究了挤压速度、模具温度等工艺变量对材料损伤演化和应力分布的影响。模拟结果表明,损伤因子峰值(0.552)集中于花键轴齿顶及模具拐角处,而等效应力在挤压初期迅速达到910 MPa,易引发塑性变形与裂纹扩展。 展开更多
关键词 DEFORM-3D 汽车花键轴 挤压成形
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飞机风挡透明件螺栓连接结构非线性计算方法及其应用
4
作者 肖颖 唐维 +2 位作者 卢宇航 程家林 张斌 《热加工工艺》 北大核心 2025年第18期210-214,共5页
在大型飞机结构有限元分析中,通常将螺栓连接简化为梁元、弹簧元等线性连接,无法考虑如螺栓预紧力、装配间隙等细节特征的影响,故提出了一种风挡窗框螺栓连接结构非线性刚度的计算以及应用方法。采用该方法建立风挡窗框螺栓刚度计算模型... 在大型飞机结构有限元分析中,通常将螺栓连接简化为梁元、弹簧元等线性连接,无法考虑如螺栓预紧力、装配间隙等细节特征的影响,故提出了一种风挡窗框螺栓连接结构非线性刚度的计算以及应用方法。采用该方法建立风挡窗框螺栓刚度计算模型,分析其变形过程,得到螺栓和玻璃组件挤压过程的非线性刚度曲线。结果表明:相较于线性连接刚度模型,本文考虑到了非线性细节特征对连接刚度的影响,螺栓连接载荷计算结果更加精确,适用于风挡透明件与窗框连接结构的优化分析,可以有效避免出现冗余设计及安全裕度不足的情况。 展开更多
关键词 有限元分析 螺栓连接 非线性 刚度曲线 应力-应变
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基于正交试验的不锈钢套环温镦工艺参数优化
5
作者 游丙超 朱纹昊 +1 位作者 万永 周露洋 《模具制造》 2025年第9期67-70,共4页
以不锈钢套环温镦成形为研究对象,基于其结构特点设计6工位的成形工艺。采用正交试验法,以成形载荷与模具磨损量为试验指标,选择坯料温度、成形速度、拉伸带长度、模具硬度为试验因素,设计4因素4水平正交试验。分析了试验结果表明坯料... 以不锈钢套环温镦成形为研究对象,基于其结构特点设计6工位的成形工艺。采用正交试验法,以成形载荷与模具磨损量为试验指标,选择坯料温度、成形速度、拉伸带长度、模具硬度为试验因素,设计4因素4水平正交试验。分析了试验结果表明坯料温度和模具硬度分别对成形载荷、模具磨损量有着显著影响,综合分析得到最佳工艺参数组合。采用最佳工艺参数组合进行实际生产试模验证,得到质量合格的产品,为类似产品的温镦成形工艺设计及工艺参数提供了参考。 展开更多
关键词 套环 温镦 正交试验 DEFORM
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冷挤压工艺参数优化及其对弹箭零件精度与表面质量的影响研究
6
作者 张梦颖 崔龙 《模具制造》 2025年第10期165-167,共3页
冷挤压技术凭借高效、节能等优势在弹箭零件制造中备受关注,但工艺参数控制难题制约其发展。深入剖析了冷挤压工艺基础与弹箭零件制造要求,探究了工艺参数选择、材料流动行为及有限元模拟应用。研究发现,合理调控模具温度、挤压速度等参... 冷挤压技术凭借高效、节能等优势在弹箭零件制造中备受关注,但工艺参数控制难题制约其发展。深入剖析了冷挤压工艺基础与弹箭零件制造要求,探究了工艺参数选择、材料流动行为及有限元模拟应用。研究发现,合理调控模具温度、挤压速度等参数,不仅能显著提升零件尺寸精度与表面质量,减少成形缺陷,还可提高生产效率、降低成本。本研究为冷挤压技术在弹箭零件制造领域的应用提供了坚实的理论依据与技术支撑。 展开更多
关键词 冷挤压工艺 工艺参数优化 弹箭零件
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异型材挤出模数字化设计加工
7
作者 张金银 胡雨墨 +1 位作者 黄浪 唐红涛 《模具制造》 2024年第10期17-21,共5页
针对挤出模设计加工过程繁琐、效率较低的问题,提出了基于UG二次开发的挤出模数字化设计加工。基于UG NX(Unigraphics NX)平台,运用二次开发技术,创建了挤出模模架、内腔曲面、内筋、分流锥和支架板、定型模水路、定型模气路的参数化三... 针对挤出模设计加工过程繁琐、效率较低的问题,提出了基于UG二次开发的挤出模数字化设计加工。基于UG NX(Unigraphics NX)平台,运用二次开发技术,创建了挤出模模架、内腔曲面、内筋、分流锥和支架板、定型模水路、定型模气路的参数化三维模型;根据设置的加工参数,对挤出模板块中的孔、流道曲面、端面等采用孔加工、平面铣、型腔铣等方法,自动生成加工工序并自动规划挤出模加工刀路轨迹,将加工刀轨文件自动转换成NC程序。最后通过实例应用和仿真,验证了挤出模数字化设计加工方法的可行性。 展开更多
关键词 挤出模 设计制造 CAD/CAM 数字加工仿真
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薄壁件挤压成形过程模具设计 被引量：1
8
作者 王凤仁 王团辉 《模具制造》 2024年第11期228-230,233,共4页
通过对薄壁件的结构分析,进行薄壁件挤压加工方案的工艺编制与冷挤压模具的结构类型的选择确定,本设计采用的加工工艺是反挤压并进行工件的尺寸加工,依据工件的加工工艺流程,进行模具结构类型的选择,工件的加工质量的效果确定模具最终... 通过对薄壁件的结构分析,进行薄壁件挤压加工方案的工艺编制与冷挤压模具的结构类型的选择确定,本设计采用的加工工艺是反挤压并进行工件的尺寸加工,依据工件的加工工艺流程,进行模具结构类型的选择,工件的加工质量的效果确定模具最终的结构类型与模具的模架参数,顶出机构、导向机构等设计工作以及选择。最终完成模具的总体设计。 展开更多
关键词 薄壁件 反挤压 工艺分析 结构设计
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套筒件冷挤压成形工艺分析及模具设计 被引量：1
9
作者 王团辉 王凤仁 《模具制造》 2024年第11期219-221,共3页
对套筒件进行冷挤压成形工艺分析和模具设计,根据对冷挤压零件图纸设计时的一些要求,对冷挤压许用变形的程度进行分析,最终确定冷挤压设计的方案。通过对套筒件工艺进行分析,对套筒件的坯料进行准备,经过坯料的形状和尺寸选择,确定套筒... 对套筒件进行冷挤压成形工艺分析和模具设计,根据对冷挤压零件图纸设计时的一些要求,对冷挤压许用变形的程度进行分析,最终确定冷挤压设计的方案。通过对套筒件工艺进行分析,对套筒件的坯料进行准备,经过坯料的形状和尺寸选择,确定套筒件成形的工艺方案,最后分析坯料的软化热处理及坯料的表面处理以及润滑方法,挤压力计算,最终设计出套筒件冷挤压成形的模具。 展开更多
关键词 套筒件 冷挤压成形工艺 模具零部件设计
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薄壁铝型材挤压成形的一种有效模拟方法 被引量：9
10
作者 罗超 李大永 +2 位作者 尹纪龙 周飞 彭颖红 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期1134-1137,共4页
基于大变形弹塑性有限元理论和有限体积法基本原理 ,建立了金属塑性成形的弹塑性 UL有限元列式以及塑性流动中的有限体积控制方程 .提出了有限元模拟系统到有限体积模拟系统的数据传递和信息继承方法 ,建立了铝型材挤压成形有限元 /有... 基于大变形弹塑性有限元理论和有限体积法基本原理 ,建立了金属塑性成形的弹塑性 UL有限元列式以及塑性流动中的有限体积控制方程 .提出了有限元模拟系统到有限体积模拟系统的数据传递和信息继承方法 ,建立了铝型材挤压成形有限元 /有限体积法复合模拟系统 ,对铝型材挤压过程进行了数值模拟 ,预示金属在成形中的塑性变形行为 。 展开更多
关键词 铝型材 挤压 有限元法 有限体积法 数值模拟
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薄壁管液压胀形加载路径研究 被引量：20
11
作者 赵长财 周磊 张庆 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第13期1087-1089,共3页
采用塑性变形理论研究了薄壁管液压胀形过程中轴向载荷与内压力的变化情况。在两种不同变形方式下对薄壁管胀形过程进行分析 ,分别就两种变形方式提出了薄壁管胀形过程中轴压与内压的理论计算方法 ,获得了管材在不同应变比下变形时的载... 采用塑性变形理论研究了薄壁管液压胀形过程中轴向载荷与内压力的变化情况。在两种不同变形方式下对薄壁管胀形过程进行分析 ,分别就两种变形方式提出了薄壁管胀形过程中轴压与内压的理论计算方法 ,获得了管材在不同应变比下变形时的载荷变化曲线 。 展开更多
关键词 液压胀形 加载路径 薄壁管 应变比
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微挤压成形系统的设计与实现 被引量：10
12
作者 付佳伟 齐乐华 +2 位作者 周计明 张彬 杨方 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期32-35,97,共5页
针对微挤压成形工艺要求,设计开发了一种微挤压成形系统,该系统装置采用压电陶瓷为驱动器,以实现成形速度的精确控制;利用压簧-楔块机构实现自动进给,减少了人工操作步骤;通过计算机控制系统与传感器,实现对微挤压成形过程的实时控制及... 针对微挤压成形工艺要求,设计开发了一种微挤压成形系统,该系统装置采用压电陶瓷为驱动器,以实现成形速度的精确控制;利用压簧-楔块机构实现自动进给,减少了人工操作步骤;通过计算机控制系统与传感器,实现对微挤压成形过程的实时控制及数据采集。在室温条件下,使用该成形系统对铅丝坯料进行微挤压实验研究,结果表明,成形装置受力形变对挤压结果产生的影响可以通过适当的预紧力得到改善,从而成形出轮廓清晰的微型齿轮,验证了该研究方案的可行性,为后续的微型金属零件成形研究提供技术依据。 展开更多
关键词 微塑性成形 微挤压成形 成形系统 微型齿轮
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多边形铝型材挤压数值模拟与模具优化设计 被引量：8
13
作者 倪正顺 刘石柏 +2 位作者 何畅 田胜利 陈友明 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第11期221-224,226,共5页
以多边形铝型材为研究对象,采用HyperXtrude有限元对其进行挤压成型过程的数值模拟分析。结果表明,初始模具结构中材料流速不均匀,型材变形与模具应力均较大。通过改变焊合室的级数和调整工作带长度等措施,有效解决了挤压过程中材料分... 以多边形铝型材为研究对象,采用HyperXtrude有限元对其进行挤压成型过程的数值模拟分析。结果表明,初始模具结构中材料流速不均匀,型材变形与模具应力均较大。通过改变焊合室的级数和调整工作带长度等措施,有效解决了挤压过程中材料分布不均匀的问题,同时降低了模具应力,提高了模具寿命。 展开更多
关键词 铝型材 HYPERXTRUDE 焊合室级数 模具应力
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模具外接圆弧角对纯铝ECAE影响的有限元分析 被引量：9
14
作者 吴炬 向国权 程先华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1063-1065,共3页
运用有限元方法对纯铝的等径弯角挤压(ECAE)过程进行了模拟计算,探讨了挤压通道外接圆弧角ψ对挤压载荷及试样变形均匀度的影响.结果表明:随着ψ角的增加,通道壁支反力的水平分量随之增大,有助于试样的变形流动,从而降低挤压载荷的大小... 运用有限元方法对纯铝的等径弯角挤压(ECAE)过程进行了模拟计算,探讨了挤压通道外接圆弧角ψ对挤压载荷及试样变形均匀度的影响.结果表明:随着ψ角的增加,通道壁支反力的水平分量随之增大,有助于试样的变形流动,从而降低挤压载荷的大小;试样在剪切变形区所受到的滑动摩擦力也随ψ角的增加而增大.同时,由于ψ弧段的存在,试样底部产生弯曲变形而形成不均匀变形区,均使等效应变分布的不均匀度增加. 展开更多
关键词 纯铝 等径弯角挤压 通道角度 挤压载荷 等效应变
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连续挤压铜扁排的阻流角设计及物理场分布 被引量：4
15
作者 赵鸿金 李涛涛 +2 位作者 巢洁 杨正斌 胡玉军 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期42-47,共6页
基于Deform-3D平台,建立了Conform连续挤压生产大宽厚比铜扁排有限元模型,研究了连续挤压过程中阻流角变化对模具出口处金属流动及相应应力场分布的影响规律,并结合方差分析法获得了模具出口处的流速均方差,观察模具阻流角对扁排成型的... 基于Deform-3D平台,建立了Conform连续挤压生产大宽厚比铜扁排有限元模型,研究了连续挤压过程中阻流角变化对模具出口处金属流动及相应应力场分布的影响规律,并结合方差分析法获得了模具出口处的流速均方差,观察模具阻流角对扁排成型的影响.研究表明：模具阻流角从3°~15°变化时,随着阻流角的增加,金属流速均方差先增大后减小,其阻流角区域等效应力值以及模具入口处沿挤压方向应力也逐渐增加;在定径带长度一定以及模具载荷允许的情况下,选择3°、5°、15°的阻流角可使模具出口处金属流速相对稳定,扁排成形性较好;当模具容易损坏时,选择3°和5°阻流角既可降低模具载荷又可获得板形均匀的扁排. 展开更多
关键词 连续挤压 金属流动规律 应力场 阻流角 流速均方差
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基于知识的铝型材挤压模具集成设计系统 被引量：4
16
作者 罗超 李大永 +2 位作者 周飞 彭颖红 赵震 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1866-1869,共4页
提出了基于知识的铝型材挤压模具集成系统的框架,研究了事例推理技术(CBR)在铝型材挤压总体事例建模中的实现以及面向铝型材挤压成形过程的仿真方法.总结了集成知识模型中的几何处理技术,提出了基于CAD平台进行几何处理的基本原理并建... 提出了基于知识的铝型材挤压模具集成系统的框架,研究了事例推理技术(CBR)在铝型材挤压总体事例建模中的实现以及面向铝型材挤压成形过程的仿真方法.总结了集成知识模型中的几何处理技术,提出了基于CAD平台进行几何处理的基本原理并建立了相应的原型系统. 展开更多
关键词 铝型材挤压 模具 事例推理技术 仿真
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枝杈类壳体零件多向主动加载成形模具结构参数优化 被引量：6
17
作者 于建民 张治民 +1 位作者 王子田 王强 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期60-64,共5页
采用多向主动加载成形枝杈类壳体零件具有很大的优越性,但是最大的困难就是产生飞边。该文开发了一种曲面分模型式的凹模,并通过对主动加载模具的结构参数(凸体的长度、宽度以及凹模下部锥度)进行优化,分析了各自变化条件下飞边产生的... 采用多向主动加载成形枝杈类壳体零件具有很大的优越性,但是最大的困难就是产生飞边。该文开发了一种曲面分模型式的凹模,并通过对主动加载模具的结构参数(凸体的长度、宽度以及凹模下部锥度)进行优化,分析了各自变化条件下飞边产生的情况和各自变形的均匀程度。并结合模拟的充填情况得到了最优的模具结构参数和此类模具结构的设计准则,为多向主动加载,以及模锻过程中减小飞边甚至避免产生飞边提供了理论依据。 展开更多
关键词 多向主动加载 曲线分模 变形均匀程度 结构优化
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多台阶电机轴镦挤复合成形工艺 被引量：7
18
作者 马世博 孙立科 +1 位作者 张双杰 刘玉忠 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期28-35,共8页
针对多台阶电机轴的冷挤压成形方案,提出一种双向挤压复合镦粗变形的成形工艺,从理论上分析了镦挤变形过程中坯料的受力状态,得出影响成形和质量的主要因素为摩擦系数、模口角度和模具长度。采用DEFORM有限元模拟软件对电机轴的镦挤成... 针对多台阶电机轴的冷挤压成形方案,提出一种双向挤压复合镦粗变形的成形工艺,从理论上分析了镦挤变形过程中坯料的受力状态,得出影响成形和质量的主要因素为摩擦系数、模口角度和模具长度。采用DEFORM有限元模拟软件对电机轴的镦挤成形过程进行了模拟分析,通过控制变量法研究了各个因素对工艺的影响规律,结合所得影响规律,采用正交实验法进行了模拟优化分析,获得了理论最佳工艺参数:左挤压模、右挤压模1和右挤压模2的长度分别为20.0、41.5和14.0 mm,摩擦系数分别为0.10、0.05和0.05,挤压速度为4 mm·s^(-1)。结合镦挤工艺方案和模拟分析结果,设计了电机轴卧式挤压成形模具,并通过实验制成了合格的电机轴制件。 展开更多
关键词 电机轴 模具设计 冷挤压 数值模拟
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连续挤压铜扁排扩展腔及模具的结构优化设计 被引量：5
19
作者 赵鸿金 杨正斌 +1 位作者 岳野 巢洁 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期26-33,共8页
为了研究扩展腔结构和定径带长度对模具出口处金属流动的影响,从而优化扩展腔及模具的结构,采用有限元数值模拟方法对扩展腔结构参数以及定径带长度进行正交实验,并对挤压过程中模具入口处的金属流速、应变场和温度场进行有限元分析.结... 为了研究扩展腔结构和定径带长度对模具出口处金属流动的影响,从而优化扩展腔及模具的结构,采用有限元数值模拟方法对扩展腔结构参数以及定径带长度进行正交实验,并对挤压过程中模具入口处的金属流速、应变场和温度场进行有限元分析.结果表明:当扩展腔采用中间宽、边部窄的结构时,其模具出口处的金属流速比扩展腔厚度方向更均匀;影响模具出口处金属流速的扩展腔结构参数中,扩展腔中间厚度(H)最为显著,扩展腔中间宽度(l)的影响次之,其两边厚度h的影响较不明显.本实验条件下生产3 mm×100 mm的扁排,扩展腔组合结构的最佳方案如下:扩展腔中间宽度(l)为62 mm,中间出口厚度(H)为38 mm,两侧厚度(h)为24 mm.在其他条件不变的情况下,选择7 mm的定径带不仅有利于金属成形,还有利于提高扁排质量. 展开更多
关键词 连续挤压 流速均方差 金属流速 扩展腔结构 定径带长度
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复杂盒形零件挤压金属非均匀流动控制研究 被引量：6
20
作者 王强 张治民 方敏 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期34-37,共4页
复杂盒形零件的挤压成形是一个极其不均匀的流动过程,如何协调和控制各变形区金属的合理流动,是其挤压成败的关键。针对某复杂盒形件的不规则形状和挤压变形时金属的不均匀流动,提出设计了挤压模的具有方向性的止流槽和凸模变圆角半径,... 复杂盒形零件的挤压成形是一个极其不均匀的流动过程,如何协调和控制各变形区金属的合理流动,是其挤压成败的关键。针对某复杂盒形件的不规则形状和挤压变形时金属的不均匀流动,提出设计了挤压模的具有方向性的止流槽和凸模变圆角半径,并通过实验验证了止流槽和凸模变圆角半径控制金属合理流动的可行性,为同类型不规则或非对称零件的挤压成形提供了新思路。 展开更多
关键词 复杂盒形件 非均匀流动 止流槽 凸模变圆角半径
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