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高强铝合金薄壁构件超低温成形制造研究进展
1
作者 刘伟 程旺军 苑世剑 《机械工程学报》 北大核心 2025年第14期1-19,共19页
新概念、长寿命、可重复使用航空航天器对传统高强铝合金薄壁构件的制造工艺和服役性能提出更高要求,如何实现该类复杂构件的高性能成形制造是当前亟待解决的难题。分析高强铝合金薄壁件整体成形技术存在的巨大挑战,在发现铝合金超低温... 新概念、长寿命、可重复使用航空航天器对传统高强铝合金薄壁构件的制造工艺和服役性能提出更高要求,如何实现该类复杂构件的高性能成形制造是当前亟待解决的难题。分析高强铝合金薄壁件整体成形技术存在的巨大挑战,在发现铝合金超低温“双增效应”的基础上,概述高强铝合金超低温成形技术的提出背景,综述分析近年来国内外学者在铝合金超低温变形双增效应与微观机制、超低温宏微观变形原位测试方法、超低温成形工艺与关键技术、超低温成形装备与典型应用等方面的研究进展,展望铝合金超低温成形技术未来的发展方向,为制造高性能航空航天器、电动汽车以及新能源储运装备等铝合金整体复杂曲面构件提供新途径。 展开更多
关键词 超低温成形 高强铝合金 薄壁构件 工艺与装备 双增效应
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Ti6554合金铸锭挤压工艺研究
2
作者 高章虎 宋丽平 +1 位作者 孙慧 徐广胜 《模具技术》 2025年第3期54-59,共6页
本文探讨了挤压成形过程中,挤压温度和挤压比对小规格新型近β型钛合金Ti6554棒材的组织性能和微观结构的影响。通过控制不同加工参数,分析材料显微组织以及材料性能的影响因素。结果表明,在较高的挤压比和较为适宜的挤压温度下,合金的... 本文探讨了挤压成形过程中,挤压温度和挤压比对小规格新型近β型钛合金Ti6554棒材的组织性能和微观结构的影响。通过控制不同加工参数,分析材料显微组织以及材料性能的影响因素。结果表明,在较高的挤压比和较为适宜的挤压温度下,合金的晶粒得到了显著细化,提升了材料的机械强度和整体性能。本研究同时兼顾挤压后的晶粒细化程度与室温力学性能,避免使用过程中的微小形变,Ti6554钛合金挤压工艺优化参数为:挤压温度为1 080℃,挤压比为4,挤压速度为30~45 mm/s。 展开更多
关键词 Ti6554 挤压温度 挤压比 组织性能 拉伸断口分析
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高强耐热镁合金舱段旋转挤压成形技术研究
3
作者 王超 赵熹 《中北大学学报(自然科学版)》 2025年第2期165-180,共16页
舱段构件作为航天器的主承力构件,工艺体系仍处于一种产品一套工艺的局面,难以适应航天“脉动性”制造要求(轴向、径向尺寸存在波动),急需突破柔性制造关键技术。同时,由于舱段构件存在壁部倾斜角度及壁厚变化大等特点而导致其制备成形... 舱段构件作为航天器的主承力构件,工艺体系仍处于一种产品一套工艺的局面,难以适应航天“脉动性”制造要求(轴向、径向尺寸存在波动),急需突破柔性制造关键技术。同时,由于舱段构件存在壁部倾斜角度及壁厚变化大等特点而导致其制备成形较为困难,采用传统旋转挤压方法则难以制备。基于此,本文以多规格高强耐热镁合金舱段柔性制造的共性关键技术为突破口,提出了一种径向加载多工序逐次旋转挤压成形方法(简称旋转挤压),通过对不同部位进行逐次分步成形以实现异形舱段构件的制备,并结合塑性成形理论分析计算与有限元模拟仿真,分析了成形过程中金属的应力场和应变场分布,揭示了金属流动的规律,即实现径向、轴向的变形协调是挤压成形工艺的关键;通过研究不同凸模结构和工艺参数对成形载荷及金属变形规律的影响,最终确定最佳成形工艺方案为凸模工作带高度h=70 mm,且变形速度为1 mm/s,变形温度为480℃,摩擦系数为0.3。 展开更多
关键词 稀土镁合金 旋转挤压 工艺参数 有限元仿真
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基于三维加工图的AZ31与GW83镁合金热加工可成形性对比研究 被引量：1
4
作者 曾健 董帅 +3 位作者 王锋华 王甫霖 靳丽 董杰 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期177-184,共8页
为了研究传统商业牌号镁合金与稀土镁合金在热加工可成形性上的差异性,以传统商业牌号AZ31镁合金和高强韧GW83稀土镁合金为研究对象,分别在压缩温度300~450℃,应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下开展了热压缩实验,得到了两种合金的真应力-... 为了研究传统商业牌号镁合金与稀土镁合金在热加工可成形性上的差异性,以传统商业牌号AZ31镁合金和高强韧GW83稀土镁合金为研究对象,分别在压缩温度300~450℃,应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下开展了热压缩实验,得到了两种合金的真应力-真应变关系曲线,对比分析了两种合金的热压缩变形特性。基于真应力-真应变曲线、动态材料模型和Murty失稳判据,分别建立了两种合金的三维加工图,预测了相应的安全区间和失稳区间,对比了两种合金的热加工可成形性。最后,以两种合金为原料,采用3组不同的工艺参数分别开展了针对同一规格薄壁管的反挤压成形实验。结果表明:与AZ31相比,GW83合金的安全区间较窄,失稳区间较宽,可成形性较差。以AZ31为原料反挤压成形的薄壁管外形较好且组织为细小的再结晶晶粒;而GW83合金在反挤压过程中成形困难,各组已成形薄壁管的边缘均发生了碎裂且组织中含有大量孪晶。验证了基于三维加工图实现不同材料可成形性预测方法的可行性。 展开更多
关键词 镁合金 热加工 三维加工图 可成形性
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不同模具齿形下管壳件缩径成形有限元分析
5
作者 李红军 詹劲 +3 位作者 张弛 张成俊 杜玮 陈伟 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期207-215,共9页
目的提高管壳体缩径成形工艺的成形质量,探究不同模具齿形对管壳件缩径成形过程的影响。方法基于ABAQUS有限元模拟软件,利用隐式动力学算法,建立管壳件环矢缩径工艺有限元模型,在模具齿形为梯形、矩形、三角形、弧形条件下,研究不同模... 目的提高管壳体缩径成形工艺的成形质量,探究不同模具齿形对管壳件缩径成形过程的影响。方法基于ABAQUS有限元模拟软件,利用隐式动力学算法,建立管壳件环矢缩径工艺有限元模型,在模具齿形为梯形、矩形、三角形、弧形条件下,研究不同模具下管壳件缩径成形工艺的等效应力、应变及表面特征。结果沿轴向路径,不同模具下的管壳件应力均呈现由变形区到管件两端逐渐递减的趋势,但在矩形和三角形模具下,管壳件应力在模具边角处出现先增大再减小的趋势。沿径向路径,三角形模具下的管壳件应变呈“M”形分布趋势,其余模具下管件应变则近似呈“W”形分布趋势。结论在管壳件缩径成形工艺中,选择合适的模具齿形能有效提高管壳件变形后的结构稳定性并使管壳件的整体塑性变形趋于稳定,梯形模具下管件变形后的结构稳定性最强,三角形模具下的最弱。 展开更多
关键词 管壳件 环向缩径 表面特征 起皱均匀 ABAQUS 有限元分析
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航空电机薄壁异形孔零件刷盒冷挤压成形工艺
6
作者 袁玉红 刘詹 +1 位作者 伍太宾 金俊松 《锻压技术》 北大核心 2025年第2期85-93,共9页
针对航空直流电机刷盒中薄壁异形孔壁厚不均、对称度高等特点,设计了冷挤压成形工艺方案。运用模拟分析软件Deform-3D对异形孔复合挤压过程进行仿真,分析了变形金属流动特点、3个变形区的最大主应力状态及损伤值。结合正交实验,以预制... 针对航空直流电机刷盒中薄壁异形孔壁厚不均、对称度高等特点,设计了冷挤压成形工艺方案。运用模拟分析软件Deform-3D对异形孔复合挤压过程进行仿真,分析了变形金属流动特点、3个变形区的最大主应力状态及损伤值。结合正交实验,以预制坯孔径和凸模前端直径为影响因素,建立了2因素3水平正交实验方案,分析了不同工艺参数组合下的异形孔成形情况,极差分析结果表明:预制坯孔直径为Φ5.5 mm、凸模前端直径为Φ5.0 mm为最优工艺参数组合,此组合下圆孔与长方孔过渡圆弧面损伤值最小,薄壁孔产生裂纹倾向最小。在液压机上进行工艺实验验证,挤压件成形质量良好,达到设计要求。 展开更多
关键词 薄壁异形孔 冷挤压 金属流动特点 最大主应力 损伤值
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粉末高温合金热挤压工艺参数的研究进展
7
作者 王杰 贾建 +1 位作者 刘志凌 曲敬龙 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第9期2416-2428,共13页
提高粉末高温合金等难变形合金的热加工性能是提高合金成形性、成材率和发展高性能合金的重要途径。合金制备工艺中的热挤压可以有效改善显微组织,提高合金的热加工性能。本文综述了近年来粉末高温合金热挤压工艺参数的研究进展,系统地... 提高粉末高温合金等难变形合金的热加工性能是提高合金成形性、成材率和发展高性能合金的重要途径。合金制备工艺中的热挤压可以有效改善显微组织,提高合金的热加工性能。本文综述了近年来粉末高温合金热挤压工艺参数的研究进展,系统地探讨了热挤压参数对挤压过程和组织的影响,总结了热挤压参数选择与优化的研究工作。目前,挤压速度和挤压比对合金组织的影响、热挤压过程的数值模拟以及挤压结构的优化等需要进一步研究。借此为理解热挤压过程以及后续工程实践提供参考,并为调控合金组织、优化热加工工艺和提高热加工性能提供一定的理论指导和技术支持。 展开更多
关键词 粉末高温合金 热挤压 组织 参数优化
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铝合金等通道转角分流宽展挤压微观组织有限元分析
8
作者 石磊 卢志文 +4 位作者 李永兵 杨培源 柳翊 李小龙 陈学文 《锻压技术》 北大核心 2025年第8期131-138,共8页
为了掌握等通道转角分流宽展挤压铝合金的微观组织演变规律,以6005A铝合金为研究对象,以基于YADA再结晶方程的数学模型为基础,采用有限元分析和实验研究相结合的方法,对微观变形特征进行了研究。通过金相分析验证了模型的准确性,得到挤... 为了掌握等通道转角分流宽展挤压铝合金的微观组织演变规律,以6005A铝合金为研究对象,以基于YADA再结晶方程的数学模型为基础,采用有限元分析和实验研究相结合的方法,对微观变形特征进行了研究。通过金相分析验证了模型的准确性,得到挤压过程中发生再结晶的体积分数、再结晶的晶粒尺寸及最终晶粒尺寸。研究结果揭示了6005A铝合金在热挤压过程中发生的晶粒细化现象,确定了特征点的演变规律,成功挤压了再结晶体积分数为100%、晶粒尺寸为15.75~19.92μm的板材。为实现铝合金等通道转角分流宽展挤压的微观预测奠定了基础。 展开更多
关键词 6005A铝合金 等通道转角分流宽展挤压 热挤压 再结晶 微观组织
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基于三维热加工图的Mg-11Gd-4Y-1.5Zn合金热变形行为研究及试验验证
9
作者 曾健 赵涵博 +1 位作者 李明 董杰 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第8期187-194,共8页
为了研究Mg-11Gd-4Y-1.5Zn合金的热变形行为,通过热压缩试验获得了不同变形条件下该类合金材料的真实应力-真实应变曲线,并基于动态材料模型和MURTY失稳判据构建了可描述Mg-11Gd-4Y-1.5Zn合金可成形性的三维热加工图。三维热加工图显示... 为了研究Mg-11Gd-4Y-1.5Zn合金的热变形行为,通过热压缩试验获得了不同变形条件下该类合金材料的真实应力-真实应变曲线,并基于动态材料模型和MURTY失稳判据构建了可描述Mg-11Gd-4Y-1.5Zn合金可成形性的三维热加工图。三维热加工图显示,合金材料在高应变速率下大多发生了流变失稳,仅在较窄的温度区间具有良好的可成形性,并且随着成形温度的升高和应变速率的减小呈现功率耗散系数增大、流变失稳现象减少的规律,初步确定了该种合金材料的可加工成形参数区间。基于得出的三维热加工图,使用DEFORM-3D有限元软件开展了等温平面应变模锻数值模拟,以对材料在3组不同参数下的可成形性进行预测。模拟结果显示,材料在420℃/0.1 mm·s^(-1)和450℃/0.1 mm·s^(-1)工艺参数下的变形未发生破坏,但在370℃/1 mm·s^(-1)工艺参数下却发生了流变失稳。与数值模拟参数一致的平面应变模锻成形工艺试验结果表明,试样微观组织观察结果与数值模拟基本吻合,验证了所建立三维热加工图的正确性,确定了Mg-11Gd-4Y-1.5Zn合金的最佳成形工艺参数区间为:温度410~500℃、速度0.01~0.15 mm·s^(-1)。 展开更多
关键词 镁合金 热变形行为 热加工图 可成形性
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累积多道次连续挤压对纯铜组织和力学性能的影响
10
作者 张俊腾 李冰 +3 位作者 王家霖 王长峰 祁伟 管仁国 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期104-107,共4页
采用累积多道次连续挤压工艺,以连续进料的方式对纯铜进行多道次连续挤压,利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、电子万能材料试验机观察纯铜杆料的微观组织演变,测试力学性能。探讨挤压道次对纯铜杆料微观组织和力学性能的影响。结果... 采用累积多道次连续挤压工艺,以连续进料的方式对纯铜进行多道次连续挤压,利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、电子万能材料试验机观察纯铜杆料的微观组织演变,测试力学性能。探讨挤压道次对纯铜杆料微观组织和力学性能的影响。结果表明:经过一道次连续挤压,纯铜杆料抗拉强度由178.21 MPa提升至239.61 MPa,伸长率由41.72%提升至52.43%。随着挤压道次的增加,纯铜杆料的抗拉强度和伸长率先升高后降低,经过二道次连续挤压,纯铜杆料的抗拉强度和伸长率达到最大值,分别为248.03 MPa和56.51%。随着挤压道次的增加,纯铜杆料平均晶粒尺寸先减小后逐渐增大。经过二道次连续挤压后纯铜杆料平均晶粒尺寸最小,拉伸断口韧窝最深且分布均匀,综合力学性能最优。 展开更多
关键词 纯铜 累积多道次连续挤压 力学性能 微观组织
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铝合金带法兰薄壁深锥筒件成形工艺研究
11
作者 郭江辉 张治民 +3 位作者 郭为民 李国俊 姚楠 任贤魏 《精密成形工程》 北大核心 2025年第4期96-103,共8页
目的针对带法兰薄壁深锥筒件中法兰与筒壁壁厚差大、筒体高度与直径比大导致的成形困难问题,开发一种制备带法兰薄壁深锥筒件的成形工艺。方法在不同成形方案下进行Deform-3D有限元模拟,对比不同工艺成形过程中的金属流动规律,得到适合... 目的针对带法兰薄壁深锥筒件中法兰与筒壁壁厚差大、筒体高度与直径比大导致的成形困难问题,开发一种制备带法兰薄壁深锥筒件的成形工艺。方法在不同成形方案下进行Deform-3D有限元模拟,对比不同工艺成形过程中的金属流动规律,得到适合带法兰薄壁深锥筒构件的成形工艺,并对成形过程中的关键参数进行优化。最终进行试验试制,验证成形方案的可行性。结果通过对比分析得出“预制法兰-复合挤压”成形工艺的成形效果最优,利用有限元模拟优化结构参数,得出当凸缘厚度H=40 mm、锥面上端圆角半径R=10 mm时,挤压件具有最合适的凸缘形状与应变均匀性,并在3000 t压力机上成功试制。结论由有限元模拟优化结果可知,与翻边工艺以及镦粗成形法兰工艺相比,“预制法兰-复合挤压”成形工艺显著降低了带法兰锥筒件成形过程中法兰部位的成形难度,同时实现了构件法兰部位凸缘形状的调控,降低了成形过程中的载荷。在3000 t压力机上成形了筒壁直径430 mm、凸缘直径536 mm、凸缘厚度48 mm、挤压件高度1350 mm的带法兰薄壁深锥筒件。 展开更多
关键词 薄壁锥筒件 法兰 塑性成形 数值模拟 等效应变
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H13热挤压芯棒疲劳寿命的有限元与实验研究
12
作者 邱春林 王哲 龚殿尧 《钢管》 2025年第1期7-12,共6页
以H13热挤压芯棒为研究对象,采用ABAQUS有限元模拟软件建立模型并模拟挤压芯棒的工作过程,获得挤压力以及截面温度场和Mises应力场等计算结果。以模拟计算所得挤压力与实测挤压力相比较,验证了模型的精确性;并对两种规格的H13挤压芯棒... 以H13热挤压芯棒为研究对象,采用ABAQUS有限元模拟软件建立模型并模拟挤压芯棒的工作过程,获得挤压力以及截面温度场和Mises应力场等计算结果。以模拟计算所得挤压力与实测挤压力相比较,验证了模型的精确性;并对两种规格的H13挤压芯棒实物进行表面粗糙度、硬度和金相检测,实验结果验证了模拟计算结果的可靠性。在有限元模拟计算的基础上采用FE-SAFE软件进行了疲劳寿命预测,对比了无涂层、α-Al_(2)O_(3)涂层和ZrO_(2)涂层材料对挤压芯棒疲劳寿命的影响,显示ZrO_(2)涂层芯棒寿命最长,α-Al_(2)O_(3)涂层次之,无涂层芯棒寿命最低,采用涂层技术可有效提高芯棒寿命。 展开更多
关键词 热挤压 芯棒 疲劳 有限元 实验
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基于组合权重-理想点法的超声滚挤压轴承套圈表层性能多目标决策
13
作者 刘玲玲 付浩然 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期76-83,共8页
为提高轴承套圈表面质量,获得较优的超声滚挤压轴承套圈表层性能(表面粗糙度、残余压应力和加工硬度)加工参数(转速、进给速度、振幅和静压力),以42CrMo为研究对象开展正交试验研究。依据层次分析法与熵权法对指标权重的确立方法进行组... 为提高轴承套圈表面质量,获得较优的超声滚挤压轴承套圈表层性能(表面粗糙度、残余压应力和加工硬度)加工参数(转速、进给速度、振幅和静压力),以42CrMo为研究对象开展正交试验研究。依据层次分析法与熵权法对指标权重的确立方法进行组合赋权,分析轴承套圈表层性能各指标的重要影响程度。利用组合权重理想点法设定表层性能的正负理想序列,结合多目标的欧氏距离法计算超声滚挤压试验次序的接近度,决策出最优加工参数组合。结果表明:组合赋权求得表面粗糙度权重为0.536,残余压应力权重为0.238,加工硬度权重为0.226;各指标的重要影响程度为:表面粗糙度>残余压应力>加工硬度;根据组合权重理想点法决策出最优加工参数组合转速为180 r·min^(-1),进给速度为55 mm·min^(-1),振幅为25μm,静压力为600 N,进一步使得轴承套圈表层综合性能最优。 展开更多
关键词 表面质量 超声滚挤压 组合权重 欧氏距离法 接近度
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磁控溅射薄膜表面完整性加工参数优化
14
作者 马吉建 《机械设计与研究》 北大核心 2025年第2期169-174,180,共7页
为提高磁控溅射薄膜表面完整性的综合性能,以42CrMo为基体、MoS2-Ti为镀层设计正交试验,基于试验数据和主效应分析法探索了加工参数对表面完整性的影响规律;利用田口理论基本特性研究了加工参数对表面完整性的显著性;通过信噪比-灰色理... 为提高磁控溅射薄膜表面完整性的综合性能,以42CrMo为基体、MoS2-Ti为镀层设计正交试验,基于试验数据和主效应分析法探索了加工参数对表面完整性的影响规律;利用田口理论基本特性研究了加工参数对表面完整性的显著性;通过信噪比-灰色理论计算了表面完整性的灰色关联度,建立了其多元回归预测模型并进行方差分析,最终获得了最优加工参数组合。结果表明:表面粗糙度随溅射功率、沉积温度增加而减小,随沉积气压增加而增加,残余压应力与硬度皆随溅射功率、沉积温度、沉积气压增大而增大;溅射功率对表面完整性的影响最大,沉积温度次之,沉积气压最小;多元回归方程的相关系数均在95%以上,证明了模型的可靠性;最优加工参数组合为溅射功率300 W,沉积温度240℃,沉积气压1.0 Pa。 展开更多
关键词 磁控溅射 主效应分析 田口理论 多元回归 灰色关联度
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磁控溅射薄膜力学性能加工参数敏感性研究
15
作者 马吉建 《机械设计与研究》 北大核心 2025年第3期173-177,184,共6页
为获得给定范围内磁控溅射薄膜表面力学性能加工参数的最优区间,以42CrMo为基体进行沉积MoS2-Ti薄膜,并设计了正交试验。根据田口理论与变异系数的基本特性,分析了加工参数对薄膜力学性能的显著影响,构建了磁控溅射薄膜力学性能的指数... 为获得给定范围内磁控溅射薄膜表面力学性能加工参数的最优区间,以42CrMo为基体进行沉积MoS2-Ti薄膜,并设计了正交试验。根据田口理论与变异系数的基本特性,分析了加工参数对薄膜力学性能的显著影响,构建了磁控溅射薄膜力学性能的指数回归预测模型,并进行了显著性检验;基于预测模型确定了磁控溅射试样表面力学性能对加工参数的敏感度,得到了加工参数的优选区间。结果表明:加工参数对薄膜表面力学性能的显著性顺序为:沉积温度>沉积功率>沉积气压;指数回归模型在置信区间上的相关系数与调整相关系数均在95%以上,证明了模型的可行性;加工参数存在优选区间,包括:沉积功率优选区间为[230,280] W,沉积温度优选区间为[200,250]℃,沉积气压优选区间为[1.4,1.8] Pa,进一步为磁控溅射薄膜表面力学性能的控制提供了理论基础与依据。 展开更多
关键词 磁控溅射 力学性能 田口理论 敏感度 优选区间
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钛合金U型件热冲压成型有限元分析
16
作者 周三平 刘雨萱 王丽 《热加工工艺》 北大核心 2025年第15期37-41,50,共6页
针对钛合金U型件热冲压过程中的减薄和回弹等问题,利用Deform-3D有限元模拟软件对U型件热冲压过程进行了数值模拟,分析了不同冲压时期等效应力应变演变过程及产生减薄、回弹等冲压缺陷的原因。结果表明:等效应力、等效应变、减薄量等参... 针对钛合金U型件热冲压过程中的减薄和回弹等问题,利用Deform-3D有限元模拟软件对U型件热冲压过程进行了数值模拟,分析了不同冲压时期等效应力应变演变过程及产生减薄、回弹等冲压缺陷的原因。结果表明:等效应力、等效应变、减薄量等参数在零件圆角处最大,邻近的腰部和腿部次之,且随温度的升高而增大;远离圆角的腿部值非常小,近似于刚体运动,温度的影响可以忽略。腿部回弹大致分成两段,两腿下部往里近似“V”收缩,两腿上部近乎“V”张开,腰部向上旋转,且温度越高,旋转角越大。研究结果对提高U型件热冲压成形质量有重要的指导意义。 展开更多
关键词 U型件 热冲压 有限元分析
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不同扩展方式对铜连续挤压成形均匀性的影响
17
作者 赵颖 段明坤 +2 位作者 陈莉 闫志勇 王丽雪 《大连交通大学学报》 2025年第4期100-107,共8页
采用数值模拟、挤压实验、金相分析和硬度测试,对比研究了一字形、U形与C形扩展方式对连续挤压金属流动和产品组织性能均匀性的影响规律。模拟结果表明:产品出口最大相对速度差与扩展腔内最大相对路程差呈正相关,一字形挤压为线性扩展,... 采用数值模拟、挤压实验、金相分析和硬度测试,对比研究了一字形、U形与C形扩展方式对连续挤压金属流动和产品组织性能均匀性的影响规律。模拟结果表明:产品出口最大相对速度差与扩展腔内最大相对路程差呈正相关,一字形挤压为线性扩展,相对路程差(43.6%)最大,导致速度差、应变差和温度差最大;U形扩展为不等距周向扩展,较小的相对路程差(19.5%)导致速度差、应变差和温度差较低;C形挤压为近等距周向扩展,最小的相对路程差(5.1%)导致速度差和温度差最小。试验结果表明,一字形、U形与C形产品沿扩展方向晶粒尺寸差分别为37.2、5.7和1.2μm,硬度差分别为13.2、6.7和3.5HV,说明相对于一字形线性扩展,U形和C形周向扩展挤压更有利于提高产品组织和性能的均匀性。 展开更多
关键词 连续挤压 扩展成形 数值模拟 组织性能
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利用微热压印与光刻蚀硅模在钛合金表面构建耐久超疏水结构
18
作者 章雨 艾如玉 高岩 《机械工程学报》 北大核心 2025年第16期116-128,共13页
仿生微纳结构的超疏水表面具有独特的非润湿性和自清洁特性,应用前景广阔,但是已报道的微纳结构普遍存在机械耐久性差的问题。因此,构建兼具良好机械耐久性的超疏水表面成为目前超疏水表面的重点研究方向。在应用广泛的TC4(Ti6Al4V)钛... 仿生微纳结构的超疏水表面具有独特的非润湿性和自清洁特性,应用前景广阔,但是已报道的微纳结构普遍存在机械耐久性差的问题。因此,构建兼具良好机械耐久性的超疏水表面成为目前超疏水表面的重点研究方向。在应用广泛的TC4(Ti6Al4V)钛合金表面构建仿生微纳结构,首先通过光刻蚀法(光刻+湿法刻蚀)制备出具有微米级金字塔结构的硅模板作为模具,接着通过微热压印在钛合金表面压制出连续倒金字塔形微米框架结构;之后采用水热法在倒金字塔形微腔中原位生长TiO_(2)纳米结构,并进行低表面能物质修饰,获得钛合金超疏水表面。全面评估了不同环境对所构建微纳复合结构超疏水性能的影响。结果表明,在700℃、60 kN压印条件下,硅模板金字塔微结构能够精确地复制到钛合金表面,水热反应生成的TiO_(2)纳米结构能够均匀铺满倒金字塔型微腔表面。倒金字塔形微米框架结构对TiO_(2)纳米结构提供了有效保护和力学支撑,获得的钛合金超疏水表面具有良好的耐久性能、耐腐蚀性能和自清洁性能。 展开更多
关键词 TC4钛合金 超疏水 耐久性 微纳结构 光刻蚀 微热压
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运载火箭贮箱隧道管波纹成形工艺方法
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作者 吴龙梅 康权 +2 位作者 周明军 张建国 张宏 《锻压技术》 北大核心 2025年第10期118-124,共7页
针对隧道管波纹成形难度大的问题,为实现其复杂波纹结构的高精度整体成形,对波纹精密成形工艺进行了研究。通过分析隧道管波纹结构,制定了“强力旋压-缩径旋压”联合的波纹成形工艺方法。首先,根据薄壁管特点制定强力旋压工艺方案,并合... 针对隧道管波纹成形难度大的问题,为实现其复杂波纹结构的高精度整体成形,对波纹精密成形工艺进行了研究。通过分析隧道管波纹结构,制定了“强力旋压-缩径旋压”联合的波纹成形工艺方法。首先,根据薄壁管特点制定强力旋压工艺方案,并合理设计旋压工装、旋前管坯结构和旋压工艺参数;再采用强力旋压制备高精度筒形薄壁管,并合理设计旋轮结构、波纹成形模具和旋轮进给轨迹线,将强力旋压后的薄壁管通过缩径旋压成形波纹结构。最后,对某运载火箭贮箱隧道管进行了实际成形加工,加工结果满足产品的加工质量与精度要求,波纹成形精度高,实现了预期加工目标。大量实际加工结果证明,制定的波纹成形工艺方法切实可行,具有成形精度高、效率高、适应性广、生产成本低等优势,可为其他同类波纹成形提供借鉴。 展开更多
关键词 隧道管 波纹成形 强力旋压 缩径旋压 旋轮结构 旋轮进给轨迹线
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汽车转向节轴套复合挤压工艺研究
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作者 张良英 詹艳然 卢锦焘 《精密成形工程》 北大核心 2025年第7期228-235,共8页
目的提升汽车转向节轴套加工材料利用率,获得理想尺寸精度及较好的疲劳强度,研究汽车转向节轴套复合挤压工艺。方法针对汽车转向节轴套杯-杆型结构特征,采用理论工艺分析与成形模拟分析相结合的方法,在对比一道次复合挤压成形工艺方案... 目的提升汽车转向节轴套加工材料利用率,获得理想尺寸精度及较好的疲劳强度,研究汽车转向节轴套复合挤压工艺。方法针对汽车转向节轴套杯-杆型结构特征,采用理论工艺分析与成形模拟分析相结合的方法,在对比一道次复合挤压成形工艺方案和预加工复合挤压工艺方案的基础上,确定最终工艺方案,分析了复合挤压时的金属流动规律及等效应变分布,设计了挤压模具并进行了试验验证。结果汽车转向节轴套复合挤压工艺方案为:机加工—退火及草酸盐处理—复合挤压—杯部钻孔。在该方案下,凸模承受的载荷呈现“增大-平缓-增大-略微下降-显著增大”的变化趋势,且最大载荷更低,模具充填效果更好;在复合挤压时,正挤压占比远大于反挤压占比,分流面主要分布在杯壁下段至35°锥角区域内,界面会随着凸模的下行呈现出“模糊-清晰-模糊”的变化趋势;最大等效应变主要分布在制件尺寸变化区域。结论复合挤压金属流动规律及等效应变分布规律可以为同类零件复合挤压技术推广应用提供一定的理论依据;预加工复合挤压工艺成形汽车转向节轴套方案合理,可满足实际大批量生产需求。 展开更多
关键词 汽车转向节轴套 复合挤压 工艺设计 数值模拟 试验研究
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