【摘 要】
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为在一个工序中同时完成矫直和矫圆两种工序,提出了大型直缝焊管三辊连续复合矫形新工艺.对该工艺过程、 辊形分布以及加载参数进行了介绍,开发了三辊连续复合矫形实验设备.以残余椭圆度和残余直线度最小为目标,通过实验方法探究了径向压下量、 初始椭圆度、 初始直线度、 往复弯曲次数以及径厚比等工艺参数对矫形效果的影响.最后提出了一种根据管坯材料和几何尺寸确定径向压下量、 辊轴旋转速度和管坯进给速度等工艺参数范围的矫形策略.搭建了三辊连续复合矫形半自动化实验平台,可实现大型直缝焊管直线度和椭圆度的协同调控.矫后管坯的
【机 构】
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燕山大学 先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室,河北 秦皇岛066004;燕山大学 机械工程学院,河北 秦皇岛066004;湘潭华进重装有限公司,湖南 湘潭411300;燕山大学 先进锻压成形技术与
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为在一个工序中同时完成矫直和矫圆两种工序,提出了大型直缝焊管三辊连续复合矫形新工艺.对该工艺过程、 辊形分布以及加载参数进行了介绍,开发了三辊连续复合矫形实验设备.以残余椭圆度和残余直线度最小为目标,通过实验方法探究了径向压下量、 初始椭圆度、 初始直线度、 往复弯曲次数以及径厚比等工艺参数对矫形效果的影响.最后提出了一种根据管坯材料和几何尺寸确定径向压下量、 辊轴旋转速度和管坯进给速度等工艺参数范围的矫形策略.搭建了三辊连续复合矫形半自动化实验平台,可实现大型直缝焊管直线度和椭圆度的协同调控.矫后管坯的残余直线度和残余椭圆度分别在0.17％和0.4％以内,验证了新工艺的可行性.
其他文献
针对铝合金半球形零件在成形时容易出现拉裂、 起皱等问题,首次提出采用反向粘性介质压力成形方法进行此类零件的成形,并对其成形过程进行了有限元仿真分析和实验验证,得到不同反向粘性介质压力下试件的几何形状和壁厚变化规律以及粘性介质压力场的分布规律.结果表明,坯料在较高反向粘性介质压力作用下“反向拉深”,形成了预反成形效果,改善了坯料的变形均匀性及壁厚分布规律,最小壁厚由凸模中心区域逐渐向试件直壁区域转移;同时,粘性介质作用于坯料形成的非均匀压力场以及界面摩擦效应也可以有效改善坯料的受力状态,在反向粘性介质压力为
采用空心铆钉和半空心铆钉对碳纤维复合板和5052铝合金板进行自冲铆接,碳纤维复合板为上板,5052铝合金板为下板.通过观察接头表面质量和横截面剖面质量定性分析接头成形质量;通过拉伸-剪切实验获取的载荷-位移曲线和失效形式对接头的静强度进行分析.结果表明:空心铆钉的接头具有更好的机械自锁性能,半空心铆钉的接头具有更好的平整度和静拉伸强度;半空心铆钉接头的能量吸收值优于空心铆钉接头;随着铆钉高度的增加,空心铆钉接头的失效模式由铆钉腿部从下板拔出转变成铆孔扩大铆钉头部从上板脱落,半空心铆钉接头的失效源于自锁机构
采用仿真与实验相结合的方法,对超薄壁波形环橡皮成形不均匀变形进行分析.解决了该成形过程中有限元建模关键技术,如几何模型的建立、 材料模型的建立以及加载边界条件处理等,建立了符合实际又兼顾计算精度的超薄壁波形环橡皮成形有限元仿真模型.基于所建立的仿真模型,分析了该成形过程中的不均匀变形特征.结果表明:随橡皮成形过程的进行,应力和应变先急剧增大,然后平稳缓慢增加,最后基本保持不变;在波形环橡皮成形过程中,应力和应变主要集中在波形的圆弧处,最大值在波谷处;橡皮成形波形环沿环件径向的壁厚增厚率和减薄率小于1％.
为解决强韧性协调困难问题,以B1500HS硼钢为研究对象,开展基于复相组织精细调控的硼钢高强韧热冲压工艺研究.以加热温度、 保温时间和成形温度为设计因素,进行多指标综合评分的正交试验设计,开展平模强韧化热冲压试验;通过单向拉伸试验、Kahn试验和夏比摆锤冲击试验获得成形后构件的强度、 塑性和韧性指标,采用OM、SEM对试样微观组织、形貌分布及断口形貌进行表征,揭示了微观组织对热冲压构件强韧性的影响规律,获得了高强韧性热冲压构件的相组成和形貌的最佳匹配.结果表明:加热温度900℃、 保温时间1 min和成形
针对大规格花键轴高性能高效率成形制造问题,提出了单齿径向锻造成形大规格花键轴新工艺方法.首先分析了传统齿形成形工艺用于成形大规格花键轴所存在的不足以及包覆式4锤头同时径向锻打成形外齿形件存在的严重缺陷,然后构建了45钢热成形的材料本构模型,基于FORGE软件建立了大规格花键轴单齿径向锻造成形工艺的有限元模型.通过有限元仿真分析,得到了具有合理齿形的花键轴,验证了单齿径向锻造工艺成形花键轴齿形的可行性和有效性.揭示了花键轴单齿径向锻造成形过程中的塑性变形行为,仿真结果表明:在径向锻造成形过程中,材料的塑性变
为减小某飞机小曲率TC4薄板热冲压成形回弹,对热冲压过程进行有限元分析.采用正交试验方法,选取成形温度和冲压速度作为影响因素,建立L16(42)正交试验表得到16组数值模拟方案,分析了板件在热冲压完成时的应力分布.结果表明:减小板件最大等效应力可有效降低其应力分布不均匀性;对最大等效应力模拟结果进行极差分析和方差分析,结果显示,影响最大等效应力的主要因素为冲压速度,次要因素为成形温度,以此确定热冲压最优参数组合;通过应力松弛试验获得TC4应力松弛曲线,对其进行二次延迟函数拟合,并进一步求导绘制应力松弛速度
利用有限元软件Deform-3D建立了马车螺栓冷镦成形工艺过程的有限元模型并进行模拟,获得了成形过程中的场量分布,分析了各工步毛坯材料在模具内的流动情况,得到了零件成形的基本规律,预测了零件的成形缺陷,进行了模具结构的优化设计;针对马车螺栓成形过程中坯料出现台阶、 模具填充不满和模具寿命短的问题,分析了各工步毛坯成形缺陷与模具结构的相关性,提出了改进的模具设计方案,并进行了有限元模拟.结果表明,优化后的模具尺寸能够保证零件的形状要求,且方颈部位成形质量得到改善,没有出现毛刺和裂纹,模具受力情况得到改善,模
在薄壁管通过压缩-胀形制备有益皱方法的基础上,提出一种通过局部环向约束调控薄壁管有益皱的新方法;建立局部环向约束条件下薄壁管压缩-胀形数值仿真模型,设计镶块式约束环和制皱模具并搭建压缩-胀形专用实验装置.结合数值仿真和实验结果讨论局部环向约束对起皱的影响规律.结果表明:受模具边界条件和局部约束的影响,管坯在模具入口、 约束环两侧形成应力集中区,引起失稳起皱;半锥角为20°的入口锥面约束可显著提高薄壁管压缩-胀形的稳定性,有利于制备轴向对称的3个有益皱;中置中间约束将胀形区分为对称的两个变形区,有利于制备4
研究了挤压温度(340和380℃)和冷却方式(空冷和水冷)对扩-收挤压工艺制备的AZ80镁合金筒形件的显微组织和力学性能的影响.使用光学显微镜、 日立SU5000扫描电子显微镜和Instron 3382万能拉伸实验机表征了其显微组织与力学性能.结果表明:不同挤压温度及冷却方式对挤压态AZ80镁合金显微组织及力学性能影响显著.AZ80镁合金在挤压温度340℃水冷处理后,具有较细小的晶粒尺寸、 较弱的基面织构和细小的颗粒状β-Mg17 Al12相;380℃空冷试样抗拉强度和伸长率分别为286.5 MPa和8.
为了研究Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金板材在热冲压过程中产生的变形对后续时效析出行为及时效性能的影响,以某车型后纵梁为研究对象,进行了高强铝合金热冲压试验,并在120℃对成形后的零件进行人工时效处理,时效时间为0～24 h,间隔3h.从时效处理后的后纵梁不同变形位置切取拉伸试样,研究了不同变形位置试样的力学性能随时效时间的演化规律,并利用透射电子显微镜对不同位置不同时效时间下的试样进行微观组织表征,分析了析出物的种类和分布随变形量及时效时间的演化规律,结果表明,由于形变诱导析出行为的发生,变形量大的位置